Il legame del VDR con la vitamina D può innescare risposte non riconducibili ad effetti sulla trascrizione genica perché troppo rapide: si innescano nel giro di pochi minuti, mentre le risposte genomiche richiedono ore [6].In molti tipi cellulari il VDR può associarsi alle caveole: invaginazioni ricche di colesterolo e sfingolipidi che formano raft lipidi e costituiscono dei microdomini con ruolo importante nella trasduzione di segnali nella cellula [30]. Il meccanismo rapido di azione potrebbe essere mediato dai recettori presenti nelle caveole. In immunofluorescenza è stata osservata l'associazione in membrana del VDR con la caveolina-1, il marker principale delle caveole [31]. Inoltre, gli osteoblasti di topi VDR KO perdono la capacità di legame della vitamina D nelle caveole ed il VDR perde le risposte rapide [32].E' rilevante che diversi agonisti del VDR mediano selettivamente un tipo di risposta, lenta o rapida, così come gli antagonisti bloccano preferenzialmente una delle due.Gli analoghi della forma 6-s-trans della 1α,25(OH)2 vitamina D3 innescano risposte genomiche, quelli della forma cis, planare, risposte rapide [33]. L'ormone fisiologico presenta un equilibrio tra le due forme. Un modello proposto per spiegare il fenomeno è che, contrariamente alle assunzioni derivate dai classici studi di cristallografia, il VDR abbia una tasca di legame diversa per l'ormone nella forma planare e gli analoghi rapidi [34].Le risposte rapide, indotte da analoghi rapidi della vitamina D, attivano recettori associati a proteine G, la fosfatidil-inositolo-3'-chinasi (PI3K), la fospolipasi C, la protein chinasi C (PKC), oppure vengono aperti canali ionici come canali del cloro e del calcio voltaggio-dipendenti. Fra gli effetti meglio caratterizzati ci sono l'assorbimento del calcio (definito anche come transcaltachia), l'esocitosi in osteoblasti in coltura, la secrezione di insulina da parte di beta cellule di ratto, la migrazione di cellule endoteliali umane [34][35][36].Tutte queste risposte sono state studiate in vitro e l'azione rapida del VDR in vivo non è ancora del tutto certa, ma uno studio in vivo mostra come la vitamina D, prodotta nella pelle, permetta la foto protezione del tessuto dai raggi UV grazie ad una risposta mediata da analoghi della vitamina D con effetto non genomico [35].