Pour être active, la vitamine D doit être transformée en 1,25 dihydroxy-vitamine D ou calcitriol, après passage dans le foie et le rein.

• Elle est connue depuis longtemps pour son effet protecteur du tissu osseux à tout âge : chez l’enfant, elle est indispensable à la croissance osseuse (dite anti-rachitisme) et chez le sénior, elle contribue à la prévention de l’ostéoporose. Elle agit notamment en augmentant l’assimilation intestinale du calcium et sa fixation sur le squelette, accroissant ou au moins préservant la densité minérale osseuse^{1 ;} 
• De récents travaux ont démontré qu’elle est aussi essentielle au bon fonctionnement musculaire, favorisant la contraction ainsi que le renouvellement des fibres musculaires ; 
• Elle apparaît protectrice des neurones, participant à la prévention du déclin des facultés intellectuelles avec l’avancée en âge ; 
• En améliorant la sensibilité à l’insuline (et ainsi en diminuant les phénomènes inflammatoires et le risque d’hypertension artérielle), elle pourrait contribuer à la prévention des maladies cardiovasculaires.
• Modulant le fonctionnement du système immunitaire, son rôle est envisagé (mais non démontré) dans la protection contre certains cancers et certaines maladies auto-immunes (des maladies au cours desquelles l’organisme produit des anticorps contre ses propres tissus), telles que le diabète de type 1 ou la polyarthrite rhumatoïde.