La vitamina D ha existido sobre la faz de la Tierra por lo menos durante los últimos 500 millones de años. De manera inicial, se produjo en el fitoplancton del océano durante su exposición ante la luz solar. Aunque se desconoce su papel fisiológico en estas formas de vida inferiores, se cree que, tal vez, la vitamina D y sus precursores actuaron como un filtro solar natural absorbiendo la radiación ultravioleta (UV) de alta energía con el fin de proteger los distintos organelos.
El humano obtiene la vitamina D, principalmente por la exposición al sol (fuente endógena) y a partir de la dieta normal o suplementación (fuente exógena), La forma endógena de la vitamina D, se obtiene a través de la conversión del 7- dehidrocolesterol (7-DHC) en la piel por radiaciones ultravioleta, posteriormente, en el hígado, la vitamina D3 se hidroxila para formar la 25 hidroxivitamina D3 o calcidiol, que se metaboliza a su vez, en las células tubulares renales en el metabolito activo: 1, 25 dihidroxivitamina D3 o calcitriol.