活化的维生素D在小肠里能促使钙吸收、维持适当的血钙与磷浓度、让骨头的矿物化正常，也能预防低血钙引起的肌肉抽搐。体内维生素D不足时，骨骼会变薄、脆或畸形，足够的维生素D能预防儿童罹患拘偻病(Rickets)以及成年人的骨软化症(Osteomalacia)。维生素D与适量的钙质，则能一起保护年长者，预防罹患骨质疏松症。
维生素D除了与钙有关的作用外，还有其他的用途。包含调节细胞生长、神经肌肉与免疫功能，以及减少发炎反应。此外，维生素D也会调节许多基因编码的蛋白质，及部分细胞的增殖、分化、细胞凋亡。虽然前面提到肾脏是将25(OH)D转换成1,25(OH)2D的器官，不过实际上身体还是有一些细胞有转换的能力，如巨噬细胞，只是肾脏产出的1,25(OH)2D能送给全身使用，细胞产生的只能自己使用。