Извлича се от холестерола, витамин D се биосинтезира от неговия прохормон холекалциферол (D3), продукт на слънчево ултравиолетово облъчване на 7-дехидрохолестерол в кожата. в 1966, за първи път беше установено, че витамин D трябва да претърпи активиране чрез две окислителни метаболитни стъпки. Първото окисление до 25-хидроксихолекалциферол (25(ОХ)D3: калцифедиол; Калдерол) среща се в ендоплазмения ретикулум на черния дроб и се катализира от витамин D 25-хидроксилаза. Този етап на активиране не се регулира от плазмените концентрации на калций. Основната циркулираща форма (10-80 μg/mL) е 25(ОХ)D3, който също е основната форма за съхранение на витамин D.