Våldtäkten ska ha inträffat i en bostad i centrala Piteå under natten mot söndag. Kvinnan som anmält våldtäkten är också i 20-årsåldern.
Polisen fick kännedom om våldtäkten på söndagsmorgonen. Mannen greps av polis och åklagare anhöll mannen under söndagen.
Polisen är förtegen om händelsen i nuläget.
– Ärendet är så nytt och vi är i början av utredningen, säger Aron Backman, kriminalkommissarie vid polisen i Piteå.
Polisen ska förhöra inblandade under dagen och vill därför inte kommentera ytterligare.
Annika Lahti/ Piteå-Tidningen