Peniksen anatomia viittaa urospuolisen elimen muotoon ja toimintaan. Penis toimii myös virtsan ohjaamiseksi kehosta. Peniksen sisäosat koostuvat virtsaputkesta ja kehon spongiosumista. Ulkoiset osat sisältävät esinahan ja hartiat. Peniksen anatomian ymmärtäminen auttaa ymmärtämään, miten tämän elimen elementit toimivat yhdessä.
Peniksen glans tai pää on akselin pyöreä kärki, joka on peitetty kudoksella, jota kutsutaan limakalvoksi. Glans sisältää hermopäätteitä, jotka tekevät siitä kosketusherkän, joten sitä pidettiin analogisena naisen klitorikselle seksuaalisen tunteen kannalta. Suoliston keskellä oleva virtsaputken aukko mahdollistaa siemennesteen ja virtsan poistamisen kehosta.
Peniksen varsi on kehon ja peniksen pään tai hartioiden välinen osa. Se on urun pisin osa. Akseli sisältää virtsaputken ja korpuksen. Kun penis on pystyssä, varsista tulee paljon suurempi ja pidempi. Selkäsuoniksi kutsutut verisuonet voivat työntyä pystyssä olevan peniksen varresta.
Cavernosum on laajeneva sienimäinen kudos, joka kulkee peniksen pituudella sarakkeissa. Kun penis on veltto, tämä kudos pysyy pienenä, mutta kun mies herää, se kasvaa. Tämä johtuu siitä, että veri täyttää kudoksen peniksen pystyttämiseksi. Näitä veren täyttämiä tiloja kutsutaan endoteeliksi. Kun suoliston ja varren hermoja stimuloidaan, veri virtaa enemmän verisuonten kautta näihin kudoksiin.
Toinen toimiva osa peniksen anatomiasta on nimeltään corpus spongiosum. Tämä sieninen kudos varren sisällä auttaa myös muodostamaan pystyssä olevan peniksen. Toisin kuin corpus cavernosum, tämä osa peniksen anatomiasta toimii myös virtsaputken pitämiseksi auki erektion aikana.
Peniksen virtsaputki kulkee hartioiden aukosta virtsarakkoon. Se on noin 9 tuumaa (21 tuumaa) pitkä. Virtsaputken osat ovat erilaisia niiden sijainnin mukaan. Akselissa on sienimäinen virtsaputki ja kalvoinen virtsaputki löytyy virtsaputken sulkijalihaksen läheltä.