性刺激是能激起性兴奋、性冲动或性快感的感官刺激，可以是视觉的刺激，触觉上的刺激，或其他感官上的刺激。
依据情况的不同，人会因各种因素感受到生理或心理上的性兴奋。性兴奋可能因另一名人物、该名人物的某特定部分，或其他非人的物品而起。对性感带的刺激或性前戏皆可让人感到性兴奋，尤其是当心理上对即将发生的性行为有所预期时。性兴奋可能因为浪漫的环境、音乐或其他令人放松的情境而加强。产生性兴奋的刺激要素、程度因人而异，也可能随着时间改变。
造成性兴奋的刺激要素可依接收的感官不同进行分类：包括触觉、视觉或嗅觉。性兴奋也有可能因听觉而产生，但听觉一般被归类为次要的性兴奋因素。包括对话、阅读、电影、图像、气味或环境等，任何能让人唤起与情色相关的想法或记忆的事物，都是能造成性兴奋的情色刺激要素。在正确的情况脉络下，这些要素可能接着让人产生进行生理上接触的欲望，包括亲吻、拥抱或抚摸性感带等。人在感到性兴奋后也可能渴望身体上平常较为隐私之部分（例如胸部、乳头、臀部或生殖器等）的刺激，或直接的性行为。另外，放屁和排便也能带来性兴奋。
性兴奋的刺激来源也可能与伴随其后的性渴望对象无关。例如许多人会因裸体或色情描写作品而感到性兴奋，其后可能会产生一种非特定的性渴望，并能够透过性行为获得满足。当性兴奋的刺激来自物品的使用时，这被称为恋物或性欲倒错。
在一般认知下，女性感到性兴奋需要较长的时间。然而科学研究显示，男性与女性感到性兴奋需要的时间并无显著差异。加拿大麦基尔大学的科学家使用感热摄影来记录生殖器附近的温度变化，借此来测量达到性兴奋所需要的时间。研究员分析每位受测者观看情色影片或图片后达到性兴奋最高点所需要的时间，发现男性与女性所需的时间几乎相同，平均约为10分钟左右。而性前嬉所需要的时间则因人而异，也可能受各种因素影响而随时改变。
与许多其他的动物不同，人类并无繁殖季节，因此一整年都可能受性刺激影响感到性兴奋。
性刺激可能导致各种生理上的不同反应，最显著的变化发生在性器官（生殖器官）。男性的性刺激反应通常是指阴茎的发热和海绵体充血产生的勃起。这是男性性兴奋时最显著与最可靠的指标象征。对女性来说，受到性刺激后会往阴蒂和阴户的血液流量增加，以及滋润液的产生。
女性
有科学资料表明包皮环切术会使人脑内的神经有改变，降低了性敏感度。这是有争论的。也有研究表明男性的女伴也有性刺激的变化。
虽然人类的对自己的性行为已有着充分研究，但科学家仍无法完全了解其他动物之间的性关系。然而目前的研究显示，许多其他的动物与人一样，也能享受不以繁衍后代为目的的性行为。例如海豚和倭黑猩猩会将性行为当作一种“强化和维持关系的社交工具。”动物行为学家也长期以来记录着社会性动物间以性行为来凝聚团体的活动。
