يتمتع فيتامين د بتأثيرات هرمونية راسخة، ومثل الهرمونات الأخرى يمكن أن يكون بمثابة "مفتاح جزيئي" من خلال التأثير على التعبير عن جينات متعددة. أحد تأثيراته الهرمونية الرئيسية هو تنظيم أنشطة توازن الكالسيوم في الجسم. وهذا أمر ذو أهمية حيوية، حيث أن الكالسيوم يشارك في عمل جميع الخلايا ولكن معظم الخلايا لا تحتاج إلا إلى القليل جدا منه. يساعد فيتامين د الجسم على إدارة توازن الكالسيوم (الحفاظ على الكالسيوم ضمن النطاقات الصحية في جميع خلايا الجسم والأنسجة والأعضاء). توسعت أبحاث فيتامين د بسرعة في استكشاف أدواره المتنوعة في صحة الإنسان. ترتبط فوائد العظام المثبتة سريريًا لفيتامين د ارتباطًا مباشرًا بإدارته لتوازن الكالسيوم وتحديدًا بتوازن الكالسيوم في العظام. توازن الكالسيوم ضروري لنمو العظام وتكوينها. فيتامين د ضروري لضمان التحكم الصحي في امتصاص الكالسيوم وتوافر الكالسيوم في العظام. أظهرت دراسات متعددة دعمها لبنية العظام الصحية منذ الطفولة وحتى الشيخوخة. لا يؤثر فيتامين د المنشط في الجسم (25-هيدروكسي فيتامين د3) على صحة العظام فحسب، بل يساعد في دعم استجابات الجهاز المناعي والقلب والدورة الدموية والرئتين والجهاز العضلي الهيكلي وجميع الأجهزة الوظيفية الأخرى في الجسم تقريبًا. لقد أصبح من الواضح بشكل متزايد أن الحالة المثالية لفيتامين د قد يكون لها تأثير مفيد على طول العمر. في دراسة استطلاعية نُشرت مؤخرًا لآلاف الرجال المسنين في السويد وهونج كونج والولايات المتحدة الأمريكية، تم العثور على ارتباط كبير بين مستويات الدم الصحية 25(OH)D وعمر صحي. تشير الأبحاث الحديثة أيضًا إلى أن انتشار نقص فيتامين د تحت الإكلينيكي يتزايد في جميع أنحاء العالم، ويوازي ذلك عدد متزايد من الأفراد الذين يعانون من زيادة الوزن. لقد تم اقتراح أن زيادة الوزن قد تساهم في انخفاض مستويات 25(OH)D في الدم لأن تخزين فيتامين د في الأنسجة الدهنية يقلل من توافره البيولوجي.