Osnovna fiziološka uloga vitamina D jeste regulacija koncentracije kalcijuma i fosfata u krvi. On povećava njihovu resorpciju na nivou digestivnog trakta i smanjuje njihov gubitak na nivou bubrega. Povećava ugradnju kalcijuma u koštani materijal, te se smatra neophodnim za rast i kalcifikaciju kostiju i zuba. Pošto je kalcijum odgovoran za rad gotovo svake ćelije u našem organizmu, zaključak je da je i vitamin D neophodan za sve vitalne funkcije na nivou ćelije u imunoj i hormonskoj regulaciji.
Najznačajniji prirodni izvor vitamina D jeste naša koža, u kojoj nastaje iz provitamina pod dejstvom UV sunčevih zraka. Međutim, zagađen vazduh sredine u kojoj živimo blokira pravilno dejstvo UV zraka na našu kožu. S druge strane, zbog promena u ozonskom omotaču savetuje se primena kozmetičkih preparata za sunčanje koji sadrze UV-filtere, a koji mogu smanjiti produkciju vitamina D u našoj koži i do 95%! Kao provitamin može se naći u kvascu i gljivama, a bogati izvori samog vitamina jesu riblje ulje, riba, mleko i mlečni proizvodi i jaja, naročito žumance. redovno unošenje vitamina D3 od najranijeg detinjstva do duboke starosti siguran je put zaštite kostiju od rahitisa kod dece, ali i od osteoporoze, naročito kod žena u menopauzi. Redovnim unošenjem, naravno uz konsultaciju sa lekarom ili farmaceutom, možemo poboljšati svoj imunitet, zaštititi se od infekcija i malignih oboljenja. Na taj način štitimo i svoju kožu i pankreas, smanjujemo mogućnost da jednog dana dobijemo, recimo, psorijazu, dijabetes, reumatoidni artritis, a već postojeće bolesti možemo značajno poboljšati i dovesti u kontrolisano stanje.
Ukoliko organizmu nedostaje vitamina D javlja se rahitis kod dece, a kod odraslih omekšavanje kostiju i osteoporoza (gubitak koštane mase). Manjak može izazvati i osećaj neprekidnog umora, nesanicu, nervozu i osećaj slabosti u mišićima.
Nasuprot nedostatku, povećan sadržaj vitamina D u organizmu se zaista retko javlja i posledica je neracionalnog korišćenja dijetetskih preparata. Glavni razlog je taj što se on taloži u našim telesnim masnoćama iz kojih se postepeno oslobadja. Rezultat hipervitaminoze može biti taloženje kalcijuma u bubrezima, pa se savetuje oprez prilikom uzimanja vitamina D svim osobama koje pate od kamena u bubregu.