Classicamente, sabe-se que ela é necessária para a absorção do cálcio e do fósforo no intestino grosso, para a sua mobilização a partir dos ossos e a para a sua reabsorção nos rins. Através destas três funções, a vitamina D tem um papel importante em assegurar o funcionamento correcto dos músculos, nervos, coagulação do sangue, crescimento celular e utilização de energia. Pensa-se que o depósito de minerais no esqueleto é o resultado de elevadas concentrações de cálcio e fósforo no sangue, sendo assim apenas indirectamente devido apenas à acção da vitamina D.

As fontes naturais mais ricas em vitamina D são os óleos de fígado de peixe e os peixes de água salgada, tais como as sardinhas, o arenque, o salmão e a sarda. Os ovos, a carne, o leite e a manteiga também contêm pequenas quantidades. As plantas são fontes fracas e a fruta e os frutos secos não têm qualquer vitamina D. A quantidade de vitamina D no leite humano é insuficiente para cobrir as necessidades infantis.

Entre os primeiros sintomas de deficiência de vitamina D estão os níveis séricos reduzidos de cálcio e fósforo e um aumento da actividade da fosfatase alcalina.

As manifestações mais amplamente reconhecidas de deficiência de vitamina D são o raquitismo (nas crianças) e a osteomalácia (nos adultos). Ambas são caracterizadas pela perda de mineral a partir dos ossos, resultando em deformidades do esqueleto, tais como pernas arqueadas nas crianças.

O risco de deficiência de vitamina D é mais elevado entre as crianças e os idosos, especialmente aqueles com baixa exposição à luz solar.