Derivado do colesterol, a vitamina D é biossintetizada a partir de seu pró-hormônio colecalciferol (D3), o produto da irradiação ultravioleta solar de 7-desidrocolesterol na pele. Em 1966, foi reconhecido pela primeira vez que a vitamina D deve sofrer ativação através de duas etapas metabólicas oxidativas. A primeira oxidação em 25-hidroxicolecalciferol (25(OH)D3: calcifediol; Calderol) ocorre no retículo endoplasmático do fígado e é catalisado pela vitamina D 25-hidroxilase. Esta etapa de ativação não é regulada pelas concentrações plasmáticas de cálcio. A principal forma circulante (10-80 μg/mL) é 25(OH)D3, que também é a principal forma de armazenamento de vitamina D.