D vitamini, uzun süredir kalsiyum ve fosfor olarak vücut seviyelerini düzenlemede ve kemiğin mineralizasyonunda önemli rol oynadığı bilinen bir steroid hormondur. Daha yakın zamanlarda, D vitamini reseptörlerinin çok çeşitli hücrelerde bulunduğu ve bu hormonun mineral metabolizmasının kontrolünün çok ötesine uzanan biyolojik etkilere sahip olduğu anlaşılmıştır. D vitamini, mineral metabolizması ve kemik büyümesinde rol oynayan bir hormon olarak bilinir. En çarpıcı etkisi, fosfat ve magnezyum iyonlarının emilimini teşvik etmesine rağmen, kalsiyumun bağırsak emilimini kolaylaştırmaktır. D vitamini yokluğunda, diyet kalsiyum hiç verimli bir şekilde emilmez. D Vitamini, kalsiyumun bağırsak lümeninden ve epitelyal hücrelerin üzerinden kana taşınmasında rol alan bir dizi proteinin ekspresyonunu uyarır. D vitamininin kemik üzerindeki sayısız etkisi kanıtlanmıştır.
Örneğin, kültürlenmiş hücreler kullanılarak yapılan araştırmalar, D vitamininin birçok hücre tipinin büyümesi ve farklılaşması üzerinde güçlü etkileri olduğunu göstermiştir. Bu bulgular D vitamininin fizyolojik etkilerinin mineral homeostazında ve kemik fonksiyonunda rol almasından çok daha geniş olduğunu göstermektedir. Bir örnek olarak, birçok bağışıklık hücresi sadece D vitamini reseptörlerini ifade etmekle kalmaz, aynı zamanda aktif D vitamini sentezleme yeteneğine sahiptir ve D vitamini eksikliği, otoimmün hastalık riskinin artması ve hastalığa duyarlılığı ile ilişkilendirilmiştir. D vitamini eksikliği çocuklarda raşitizme yol açar ve uzun kemikleri de içeren kemik deformasyonları ile sonuçlanır. Bununla beraber D vitamini vücutta kendiliğinden üretilir. Bunun için bir süre güneşte durmak yeterli olacaktır.