La vitamine D joue un rôle prépondérant dans le maintien de la santé osseuse, car elle favorise l'absorption du calcium au niveau des intestins, ainsi que la fixation du calcium dans le tissu osseux. Lors de déficit en vitamine D, une grande partie du calcium consommé se perd et n'arrive pas jusqu'au squelette. Contrairement au calcium, dont les pourvoyeurs foisonnent, les aliments riches en vitamine D sont peu nombreux puisque ce sont essentiellement les poissons gras et l'huile de poisson (huile de foie de morue). De faibles quantités de vitamine D sont présentes dans le jaune d'?uf et les mets au foie.
En règle générale, l'alimentation ne suffit pas à couvrir notre besoin en vitamine D. La majeure partie de la vitamine D provient de notre peau qui, sous l'action des rayons solaires (UV-B), produit des précurseurs de la vitamine D. Ces précurseurs sont d'abord activés dans le foie, puis dans les reins. C'est la forme active de la vitamine D qui est responsable de l'absorption du calcium à travers les intestins.

Pour pouvoir produire assez de vitamine D, il faudrait s'exposer au soleil au moins trois fois par semaine pendant 20 minutes, à l'air libre et en manches courtes. Toutefois, pendant les mois d'hiver sous nos latitudes, le rayonnement solaire ne suffit pas. Par ailleurs, chez les aînés, la capacité de la peau à produire de la pré-vitamine D diminue. C'est pourquoi l'on recommande aux seniors de prendre une supplémentation en calcium et en vitamine D afin de préserver la masse osseuse. Quant aux patients traités contre l'ostéoporose, une telle supplémentation leur est indispensable.
Le besoin quotidien en calcium des femmes dès 50 ans et des hommes dès 65 ans est de 1200 mg, et celui de vitamine D est de 800 (-1000) unités internationales.