La carenza di vitamina D determina una riduzione della concentrazione ematica di calcio. Quando i valori di calcemia sono troppo bassi viene secreto in risposta il paratormone (PTH) che mobilita il calcio e il fosforo dal tessuto osseo. In questo modo, si mantiene una calcemia adeguata ma compaiono alterazioni secondarie come le alterazioni scheletriche tipiche del rachitismo, ipofosforemia (il PTH riduce l'assorbimento renale del fosforo) e l'elevazione della fosfatasi alcalina (dato che è aumentata l'attività osteoclastica del tessuto osseo).