维生素 D 在肝脏中代谢为 25(OH )D，25(OH )D 也是血液中维生素 D 的主要形式，随后 25(OH )D 在肾脏转变为具有生物活性的二羟基代谢物 1，25(OH )2D 和 24，25(OH )2D。

经典途径
1，25(OH )2D 经过维生素 D 结合蛋白运输至靶器官，与维生素 D 受体结合，从而发挥其经典作用，包括促进肠道内钙磷吸收、促进肾小管内钙的重吸收，从而有利于骨骼矿化。另外，1，25(OH )2D 还可直接作用于成骨细胞，并通过成骨细胞间接作用于破骨细胞，从而影响骨形成和骨吸收，维持骨组织与血液循环中钙磷平衡。

非经典途径
维生素 D 受体还存在于许多其他组织中，1，25(OH )2D 作用于这些组织细胞的维生素 D 受体后，发挥非经典作用，包括抑制细胞增殖、刺激细胞分化、刺激胰岛素合成、刺激肾素合成、抑制 PTH 合成、促进骨骼肌细胞钙离子内流等。近年研究表明，维生素 D 可改善肌力、降低跌倒风险，参与调节免疫系统，抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡，有助于 2 型糖尿病患者血糖控制，降低高血压患者血压水平等多重作用。维生素 D 缺乏对老年人的多种生理功能(例如视觉功能、心肺功能、肝肾功能、神经系统、肌肉骨骼系统等）均有很大影响。