Na metabolizm kości istotny wpływ ma aktywność osteoblastów i osteoklastów, hormony kalciotropowe (1,25-dihydroksywitamina D, parathormon i kalcytonina) oraz stężenie wapnia w płynie pozakomórkowym.
Istnieją dwie podstawowe formy witaminy D:
Podczas gdy 1,25-dihydroksywitamina D jest biologicznie aktywną formą witaminy D, witamina 25(OH)D stanowi największą część metabolitów związanych z witaminą D we krwi i dlatego jest najlepszym wskaźnikiem indywidualnego statusu witaminy D.
Witamina D reguluje liczne procesy metaboliczne. Odgrywa ważną rolę w metabolizmie kości, ponieważ utrzymuje fizjologiczny poziom wapnia i fosforanów w surowicy oraz stymuluje resorpcję wapnia i fosforanów w jelicie. Niedobór witaminy D prowadzi zatem do zmniejszonej mineralizacji kości, co objawia się krzywicą u dzieci i osteomalacją u dorosłych. Co więcej, połączone oznaczanie poziomów witaminy 25(OH)D, parathormonu i kalcytoniny może dostarczyć informacji o występowaniu zaburzeń lub chorób metabolizmu kostnego.