Vitamin D có vai trò quan trọng với cơ thể, đặc biệt là trẻ em đang trong giai đoạn phát triển.

Vitamin D giữ vai trò quan trọng trong việc tạo nên cấu trúc xương, răng thông qua cơ chế phân phối canxi và phospho của cơ thể. Vitamin D làm tăng quá trình hấp thu canxi và phospho tại đường tiêu hoá. Tại xương, vitamin D cùng hormone tuyến cận giáp PTH kích thích chuyển hoá canxi và phospho, làm tăng quá trình lắng đọng canxi của xương. Vì vậy, lượng vitamin D đầy đủ là điều kiện thiết yếu để canxi và phospho được gắn trong mô xương. Vitamin D cũng là một chất quan trọng giúp điều hoà cân bằng nội mô của hai chất này trong cơ thể.

Ngoài ra, vitamin D còn đóng vai trò trong quá trình phân chia tế bào, bài tiết và chuyển hoá các hormone, bao gồm hormon tuyến cận giáp (PTH) và insullin. Vitamin D có khả năng ảnh hưởng đến sự biệt hoá của một số tế bào ung thư như ung thư da, ung thư xương và các tế bào ung thư vú. Một số nghiên cứu đã chứng minh, tình trạng đủ vitamin D có liên quan đến giảm nguy cơ phát triển ung thư vú, đại tràng và tuyến tiền liệt.