Vitamin D, das aus Sonnenlicht, Nahrung und Nahrungsergänzungsmitteln gewonnen wird, ist biologisch inert und muss im Körper zweimal hydroxyliert werden, um aktiviert zu werden. Die erste Hydroxylierung findet in der Leber statt und wandelt Vitamin D in 25-Hydroxyvitamin D [25 (OH) D] um, auch bekannt als „Calcifediol“. Die zweite Hydroxylierung findet hauptsächlich in der Niere statt und bildet physiologisch aktives 1,25-Dihydroxyvitamin D [1,25 (OH) 2D], auch bekannt als „Calcitriol“. Vitamin D kann die Aufnahme von Calcium im Darm fördern und ausreichende Serumcalcium- und -phosphatkonzentrationen aufrechterhalten, um eine normale Knochenmineralisierung zu fördern und eine hypokalzämische Tetanie (unwillkürliche Muskelkontraktion, die zu Krämpfen führt) zu verhindern. Es wird auch für das Knochenwachstum und den Knochenumbau durch Osteoblasten und Osteoklasten benötigt. Ohne genügend Vitamin D werden die Knochen dünner, brüchig oder deformiert.
