A síntese cutânea garante cerca de 80% da necessidade de vitamina D. A porcentagem restante (contribuição exógena) deriva da ingestão dietética da substância, contida em alimentos como a carne de alguns peixes gordurosos (salmão, cavala e arenque), a gema de ovo , fígado, óleos de peixe (especialmente óleo de fígado de bacalhau) e em alimentos enriquecidos artificialmente.
O homem é capaz de sintetizar o colecalciferol a partir de um precursor, com função de pró-vitamina: o desidrocolesterol (derivado do colesterol por redução). Esta pró-vitamina é encontrada na pele, então ela absorve a energia da radiação solar (especialmente a radiação UVB) que a transforma em um composto intermediário instável chamado pré-vitamina D3. Esse intermediário, conhecido como pré-vitamina D3, se converte espontaneamente em 48 horas em um composto termodinamicamente mais estável chamado vitamina D3 ou colecalciferol.
A vitamina D3 sintetizada na pele, semelhante à de origem alimentar, deve ser ativada, primeiro no fígado e depois no rim, em 1,25- (OH) 2-colecalciferol. Esta molécula é na verdade um hormônio biologicamente ativo:
Promove a absorção de cálcio e fósforo no intestino.
Aumenta a reabsorção óssea (estimula a diferenciação dos osteoclastos).
Aumenta a capacidade do hormônio da paratireóide de reabsorver cálcio nos rins.
Em nossas latitudes, a quantidade de luz solar necessária para a síntese da vitamina D é relativamente pequena, mas nos meses de verão ainda é muito importante expor o rosto e os braços ao sol pelo menos alguns minutos por dia para garantir síntese adequada, vitamina D para a pele e reserve reservas para o inverno. A radiação UVB não penetra no vidro, portanto a exposição ao sol através de uma janela não é funcional para a síntese de vitamina D.