A vitamina D da dieta ou da síntese dérmica da luz solar é biologicamente inativa e é um hormônio esteróide solúvel em gordura envolvido na absorção intestinal ativa do cálcio e na regulação de sua homeostase. Em seres humanos, os compostos mais importantes neste grupo são a vitamina D3 (também conhecida como colecalciferol) e a vitamina D2 (ergocalciferol). No fígado, o colecalciferol (vitamina D3) é convertido em calcidiol, 25-hidroxicolecalciferol (abreviado 25(OH)D3). Ergocalciferol (vitamina D2) é convertido no fígado para 25-hydroxyergocalciferol (25 (OH) D2). É amplamente conhecido que a circulação de 25 (OH) D é o melhor indicador do estado de vitamina D. 25(OH)D3 é então convertido nos rins (pela enzima 25(OH)D-1α-hidroxilase) em 1,25-(OH)2D3, um hormônio esteróide que é a forma ativa da vitamina D. Também pode ser convertido em 24-hidroxialcidiol nos rins via 24-hidroxilação. 1,25-(OH)2D3 circula como um hormônio no sangue, regulando a concentração de cálcio e fosfato na corrente sanguínea e promovendo o crescimento saudável e remodelação óssea. A 1,25-(OH)2D3 também afeta a função neuromuscular e imune. A vitamina D tem um papel significativo na homeostase e metabolismo do cálcio. Sua descoberta ocorreu devido ao esforço para encontrar a substância dietética que falta no raquitismo (a forma infantil de osteomalacia).