Si ritiene che il ruolo fisiologico principale della vitamina D sia quello di aumentare i livelli circolanti di calcio e fosforo, in modo tale da creare le condizioni favorevoli per un'ottimale mineralizzazione ossea. L'aumento del calcio e del fosforo circolanti è ottenuto principalmente mediante l'azione che la vitamina D esercita a livello intestinale, dove stimola l'assorbimento di questi minerali. Nelle cellule intestinali la 1,25(OH) 2 D si lega ad un recettore citoplasmatico formando un complesso che viene secondariamente traslocato nel nucleo dove, agendo sulla cromatina, stimola la produzione di una proteina legante il calcio (CBP, calcium binding protein). Quest'ultima favorisce il trasporto attivo degli ioni calcio dal lume intestinale al circolo.Studi recenti hanno suggerito il possibile ruolo della vitamina D nella regolazione della risposta immunitaria di tipo innato contro gli agenti microbici. Da esperimenti in vitro si è evidenziato come l'1,25(OH) 2 D possa stimolare la produzione di catelicidina umana (human cathelicidin antimicrobial peptide, CAMP), un peptide con azione antimicrobica, in differenti culture cellulari [292] . L'espressione genica della catelicidina sembra essere regolata da un promotore del gene CAMP contenente un elemento rispondente alla vitamina D (vitamin D response element, VDRE) cui si va a legare il recettore per la vitamina D. Secondo Wang e colleghi, l'1,25(OH) 2 D è in grado di stimolare la produzione di altri peptidi antimicrobici: la defensina β di tipo 2 (defensin β2, defβ2) e la lipocalina associata alla gelatinasi neutrofila (neutophil gelatinase-associated lipocalin, ngal) [293] .Cannel e colleghi, riprendendo un'ipotesi già sostenuta da Edgar Hoper-Simpson nel 1981, sostengono che i picchi invernali di sindrome influenzale potrebbero essere dovuti ad una carenza di vitamina D a seguito d'una minor esposizione alla luce solare [294] .