維他命 D 是對所有具 cholecalciferol 之生物活性的固醇類物質之統稱。維他命 D 又名「陽光維他命」；脊椎動物皮膚經陽光照射後，可將膽固醇的前趨物 7-脫氫膽固醇 (7-dehydrocholesterol) 轉換成維他命 D。另外，維他命 D 也存於少數食品中。
自然界中的維他命 D 有二種主要的生理型態：(1) 維他命 D2 (鈣化醇，calciferol)，是來自酵母及植物固醇 ergostenol；(2) 維他命 D3 (膽鈣化醇，cholecalciferol)，是來自動物性食品，或由皮膚經陽光照射而得。
體內之維他命 D 需要被活化成荷爾蒙才能具有生理功能。活化包括兩個步驟：(1) 首先是由肝臟把 D3 代謝成25-(OH)-D3，釋入血液運送。25-(OH)-D3 是血液中主要的維他命 D 成分，但是生理活性很低；(2) 進一步的活化受血鈣的調節，當血鈣濃度下降時，會刺激「副甲狀腺」分泌「副甲狀腺素」，經由血液運送而作用在腎臟，促使腎臟中的酵素把 25-(OH)-D3 代謝生成荷爾蒙形式 1,25-(OH)2-D3，具有最高的生理活性。
維他命 D 是重要的荷爾蒙前質。早先的研究，著重在其促進腸道吸收鈣質以增進骨質的礦物質化，預防佝僂症 (骨骼軟化、關節發炎) 之功能。近幾年發現，維他命 D 的受體存在於多種組織中，可能具有其他潛在功能。再加上已開發國家中，缺乏維他命 D 的人口不斷地增加，科學家開始樂衷於評估維他命 D，發現其對全身的健康有其他廣泛的影響，缺乏時易引起牙齦病、糖尿病、呼吸道疾病、流感、心臟病、癌症、自體免疫疾病等。
維他命 D 的來源
- 陽光：皮膚經陽光照射之合成是人類主要的維他命 D 來源。皮膚的 7-脫氫膽固醇吸收紫外光的 UVB (290 - 315 nm) 的能量，將其B環進行光分解作用，保留 A、C、D 環而合成維他命 D 3。在夏季，每日享受 10~15 分鐘的直接日曬，便足以產生一天所需維他命 D；在緯度高的地區，冬天若只露出臉頰，約需日曬 2 小時以上，才可得到足夠的維他命 D。過度陽光曝曬會造成維他命D及維他命D前驅物的光分解作用，因此身體不會因過度曝曬而造成維他命過高。
- 食物來源：天然界含維他命 D 的食物種類不多，僅如：魚肝油、含高油脂的魚 (如野生鮭魚、鮪魚或鯖魚)、和海洋動物的肝臟。美國北部及加拿大因有緯度高、冬季長的顧慮，故有於牛奶中強化維他命 D 的政策，因此強化維他命 D 的乳製品成為重要的維他命 D 食物來源。
- 營養補充品：因為怕曬黑和皮膚癌而使用陽傘或塗抹防曬品、長時間日夜顛倒、老是呆在辦公室、或不愛出門，導致現代人普遍維他命 D 不足，只好額外補充。市售的維他命 D 分 D2 與 D3 兩種形式，每個人能轉化 D2 的能力不同，建議大家選購以 D3 為主。
維他命 D 對健康的影響
協助鈣質吸收
沒有足夠的維他命 D，人體無法産生足夠的合成鈣三醇荷爾蒙﹙又稱為「活性維他命 D」﹚，會導致人體無法從飲食中取得足夠的鈣。在這種情況下，身體不得不消耗自身骨骼中儲存的鈣，以保持血中的鈣濃度。這種消耗會使骨骼變得脆弱、妨礙新骨骼形成，易罹患骨質疏鬆症，最常見者為髖骨骨折。另外，鈣質和憂鬱、焦慮症狀有高度相關，因此維他命 D 對於憂鬱、失眠或各式各樣慢性疾病病人，有極大的幫助。
免疫系統
維他命 D 能加強免疫力，主要是因為維他命 D 在體內會和細胞中維他命 D 受體 (Vitamin D receptors，簡稱 VDR) 結合。VDR 普遍存在於體內先天的及後天的免疫細胞中，例如：單核球（monocytes），巨噬細胞 (單核球演變來的)、樹狀細胞、自然殺手細胞等。研究顯示 VDR 配位體能夠增加自然殺手細胞的活性，進一步讓巨噬細胞吞噬外來致病原的活性。
哥本哈根大學（Copenhagen University ）國際衛生免疫學與微生物學學系的蓋斯勒（Carsten Geisler）發現，當免疫系統內的 T 殺手細胞，暴露在外來病原體中的時候，它會使用 VDR，來尋找維他命 D 的存在。這代表 T 細胞的功能必須要有維他命 D，若是T細胞在血液中沒有找到足夠的維他命D，它們甚至不會開始動員。
維他命 D 並非只是加強免疫力而已，事實上維他命 D 本身也有免疫調節之功效，對一些免疫功能太強導致的身體問題，維他命 D 本身具有向下調節的功能，對於一些發炎疾病：如風濕性關節炎、紅斑性狼瘡、多發性硬化症甚至癌症等等，都有正面的助益。研究顯示，懷孕的婦女服用維他命 D，尤其是在冬天時服用（日照較短），明顯減少小孩日後發展成多發性硬化症的機率。
流感
補充維他命 D3 可以減少 A 型流行性感冒的感染率，也會減少氣喘病的發作。維他命 D 可以活化身體的非特異性免疫 (又稱為先天性免疫)，可能是它可以減少流感和氣喘的原因。流感疫苗則是引發特異性免疫 (又稱為後天性免疫)。在預防流感，兩者途徑不同，又可能可以互補。
癌症
一個 2006 年的研究，使用來自 13 個不同城市超過 400 萬癌症病患的資料，發現低日照會增加罹患一些癌症的風險，並且資料中也發現維他命 D 濃度與癌症的發生率有相關性。研究者建議，每天補充 1,000 IU (25 mg) 的維他命 D 可減少罹患大腸癌的風險達 50%，以及乳癌、卵巢癌的罹患率降低 30%。而血清中低濃度的維他命 D 與乳癌進程和轉移也有關聯。
另一個研究是多倫多大學的研究小組對 512 名剛被診斷為乳癌的病人，檢測她們的血液中維他命 D 的含量，並且追蹤她們的病情長達 12 年，發現大約有 38% 婦女血液中維他命 D 含量太低，被認為是「維他命 D 缺乏」， 並且 39% 有「維他命 D 不足」的現象，只有 24% 的婦女顯示有「足夠的」維他命 D。維他命 D 缺乏的婦女在她們的病情進展上，風險幾乎是加倍的，她們和攝取足量維他命 D 的婦女相較，則多了 73% 的死亡率，這個發現在統計上是意義的，而且不受其他因素的影響包括年齡、重量、腫瘤期別或腫瘤級數之影響。
心血管疾病
許多證據顯示血中 25-羥基維他命 D 之濃度偏低會不利於心血管之健康情況。維他命 D 缺乏症會活化腎泌素、升壓素之活性並且容易導致高血壓及左心室肥厚。並且維他命 D 缺乏會增加副甲狀素荷爾蒙，這個現象會增加胰島素抵抗，並且與高血壓、糖尿病、慢性發炎、心血管疾病風險上昇有密切關聯。流行病學研究顯示，血中 25-(OH)-D3 之濃度與冠心症及心血管疾病有密切關聯性。
心智及神經健康
研究顯示，血液中維他命 D 濃度較低的年長人士，在記憶、學習和思考上出問題的可能性較大，缺乏維他命 D 可能是失智風險的早期警示。英國 Exeter 大學的 David J. Llewellyn 博士在 1998~2006 年之間，收集了 858 位 65 歲以上老人的心智方面的資料，並且測量他們血中維他命 D 的濃度，之後每三年，再度測量參與者的心智能力。結果發現維他命 D 濃度最低的人群 (小於 25 nmole) 比維他命 D 濃度正常的人心智退化的比例增加了 60%。芬蘭 2010 年的研究也指出維他命 D 含量較低的人，罹患帕金森氏症的機率比一般人高出 3 倍。
CFH 編輯註:
常有維他命 D 過量會有毒的疑慮，但食用多少是過量呢? 在美國，目前每日維他命推薦量，是由 Institute of Medicine (IOM) 負責決定。在 2003 年，IOM 推薦成年人每日攝取 200 IU 維他命 D。到了 2008 年，IOM 鑑於美國一般人維他命 D 不足，將每日推薦量增加到 400 IU，但如今，這個推薦量將再度被修正。
在我們阿公阿嬤輩的年代，每個人白天在外面工作的時間，平均都高於一個小時以上，自然不會有缺乏日曬的問題，人體也能由日光照射中得到足夠的生化反應來維持健康。但現在這種機會越來越少、越來越無法實行，而現代人慢性病越來越多、憂鬱症越來越普遍，是否與此有關呢，值得大家深思。
一個研究是由美國南卡羅來納州的 Medical University of South Carolina 大學的 Carol Wagner 醫師等人所做的臨床的結果發現，每日 4000 IU 並沒有讓任何一個受試者或新生兒，有任何因為維他命 D 而引起的副作用。Wagner 醫師說，她認為每天 4000 IU 是很安全的，而且她認為目前並沒有證據說，每天 10000 IU 對人體是有毒性的。
不過在此，我們不推廣任何保健品的劑量。其實最廉價可靠的攝取維他命 D 方法，就是每日享受 10~15 分鐘的直接日曬，大約可以得到 2000~4000 IU 的維他命 D。由於皮膚在靠陽光製造維他命 D 時，是有回饋系統，當人體有足夠的維他命 D 時，皮膚就不再製造，不會維他命 D 過量。
Ref:
Vitamin D
美國兒童青少年維他命D普遍不足
美國婦嬰之維他命D普遍不足
維他命D不足會增加心血管病
高單位維他命D減少妊娠風險
補充維他命D減少流感和氣喘
英研究:補腦，補充維他命D
癡呆、帕金森症和缺維他命D有關
糖尿病的發生和缺維他命D有關