维生素D主要调节骨骼和牙齿的钙磷代谢，维持血钙水平，维生素D缺乏会导致佝偻病、骨软化症、骨质疏松等等。维生素D还有一些激素样的作用，与生长发育、免疫炎症有关，与心血管病、糖尿病、肿瘤、免疫性疾病、炎性疾病、传染病有关。

维生素D的作用常用于维生素D缺乏所致的儿童佝偻病、成人软骨病、老人骨质疏松症。

因为人体皮肤在太阳紫外线的照射下能生成维生素D3，所以食物并非人体维生素D的必须来源，除非缺少日光的紫外线照射或者照射时间不足。

维生素D是一种脂溶性维生素，需要有油脂的存在才能吸收，因此补充维生素D比较合适的时候，是有油脂的餐中或者是餐后半小时内服用。