Derivat din colesterol, vitamina D este biosintetizată din prohormonul său colecalciferol (D3), produsul iradierii solare ultraviolete a 7-dehidrocolesterolului din piele. În 1966, s-a recunoscut pentru prima dată că vitamina D trebuie să fie supusă activării prin două etape metabolice oxidative. Prima oxidare la 25-hidroxicolecalciferol (25(OH)D3: calcifediol; Calderol) apare în reticulul endoplasmatic al ficatului și este catalizat de vitamina D 25-hidroxilază. Această etapă de activare nu este reglată de concentrațiile plasmatice de calciu. Forma circulantă majoră (10-80 μg/mL) este 25(OH)D3, care este, de asemenea, principala formă de stocare a vitaminei D.