H βιταμίνη D3 παράγεται στο δέρμα με την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας (UVB 290-315nm). Η παραγωγή της στο δέρμα αποτελεί περίπου το 80% της συνολικής ημερήσιας παραγωγής, ενώ το υπόλοιπο 20% προκύπτει από τις τροφές.
 
Η παραγωγή της βιταμίνης D στο δέρμα επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες
• Την έκθεση στον ήλιο
• Τη χρήση αντιηλιακών (αντιηλιακό με δείκτη προστασίας > 8 περιορίζει έως και 90% τη σύνθεση της βιταμίνης D)
• Την ένδυση (καλυμμένα άκρα του σώματος)
• Τη ποσότητα της μελανίνης (η μαύρη φυλή παρουσιάζει χαμηλότερα επίπεδα της βιταμίνης D)
• Την εποχή του έτους (σημαντική μείωση των τιμών τους χειμερινούς μήνες)
• Το γεωγραφικό πλάτος (η αύξηση του γεωγραφικού πλάτους, δηλ. από τον ισημερινό στους πόλους, περιορίζει την ικανότητα σύνθεσης της βιταμίνης D)
• Την ηλικία (οι ηλικιωμένοι έχουν μειωμένη ικανότητα παραγωγής)
• Την παχυσαρκία (η βιταμίνη D απορροφάται από τον λιπώδη ιστό)
• Τη μόλυνση της ατμόσφαιρας (κυρίως στα αστικά κέντρα παρατηρείται μειωμένη υπεριώδης ακτινοβολία)
Τι προκαλεί η έλλειψη της Βιταμίνης D
Η μειωμένη πρόσληψη βιταμίνης D οδηγεί σε μειωμένη απορρόφηση ασβεστίου και φωσφόρου από το έντερο που έχει ως συνέπεια τη μειωμένη συγκέντρωσή τους στον οργανισμό. Στα παιδιά οδηγεί σε ραχίτιδα, ενώ στους ενήλικες οδηγεί σε μυϊκή αδυναμία, αυξημένη αποβολή φωσφόρου, τετανία, οστεομαλακία και οστεοπόρωση. Στις έγκυες και στα νεογνά οδηγεί σε κακώσεις της μητρικής λεκάνης κατά τον τοκετό, παραμορφώσεις του εμβρύου, καθώς επίσης και αδυναμία των δοντιών του εμβρύου.
Ραχίτιδα είναι η πάθηση των οστών που οδηγεί σε κακή ανάπτυξη με αδύνατα οστά, καθυστερημένη ανάπτυξη και ανοσοανεπάρκεια.
Οστεομαλακία είναι η νόσος των ενηλίκων λόγω μακράς διάρκειας έλλειψης της βιταμίνης D. Χαρακτηρίζεται από αύξηση του όγκου και μείωση της επιμετάλλωσης των οστών. Η οστεομαλακία οδηγεί σε σημαντική οστική απώλεια στο φλοιώδες ιστό με αύξηση του κινδύνου για πτώσεις και κατάγματα. Κλινικά συμπτώματα είναι η μυϊκή αδυναμία, η δυσχέρεια στην βάδιση και η οστεοπενία.
Περίπου το 6% των ανδρών και πάνω από το 20% των γυναικών άνω των 50 ετών πάσχουν από οστεοπόρωση, ενώ 1 στους 5 άνδρες και 1 στις 3 γυναίκες θα υποστούν ένα οστεοπορωτικό κάταγμα μετά την ηλικία των 50. Επίσης, το 75% των γυναικών που έχουν οστεοπόρωση δεν το γνωρίζουν.
Η ανεπάρκεια βιταμίνης D, μπορεί να οδηγήσει νεογέννητα και μικρά παιδιά για το υπόλοιπο της ζωής τους με κίνδυνο ανάπτυξης Ρευματοειδούς αρθρίτιδας, Διαβήτη, Πάρκινσον, Αλτσχάϊμερ, Πολλαπλής Σκλήρυνσης & Φλεγμονές του εντέρου, εξαιτίας της κακής λειτουργίας του ανοσοποιητικού συστήματος.
Ακόμα, άτομα με χαμηλά επίπεδα βιταμίνης D μπορεί να αναπτύξουν καρκίνο του παγκρέατος, του δέρματος, του ενδομητρίου, του μαστού, του προστάτη, του ορθού και του εντέρου, ή ακόμα και λέμφωμα. Επιπλέον, χαμηλά επίπεδα βιταμίνης D έχουν συνδεθεί με παράγοντες κινδύνου για καρδιαγγειακές παθήσεις όπως είναι η υπέρταση, το έμφραγμα του μυοκαρδίου, η εγκεφαλική συμφόρηση, η  καρδιακή ανεπάρκεια, καθώς και ο σακχαρώδης διαβήτης.