最も生理活性が強いビタミンDである。血中カルシウム濃度を上げる働きを持つ。

 ビタミンD（VD）は、体内に入ると最初に肝臓で側鎖の25位が水酸化され25-hydroxy-vitaminD（25-OHD）に変換される。続いて腎臓で1位または24位が水酸化されて
1α,25-dihydroxy-vitaminD（1α,25（OH）₂D）や24,25-dihydroxy-vitaminD（24,25（OH）₂D）に代謝される。

 1α,25-（OH）₂ビタミンDは活性型VDともよばれ、主要な標的臓器である小腸に到達し、核内に存在するレセプターと結合して作用を発揮する。これにより、小腸でのカルシウム（Ca）の吸収を高め、骨からの溶出をPTHとともに促進することで、血中Caの濃度を上昇させる働きを持つ。

 また、活性型VDはPTHやCa、リン酸などの濃度により1位の水酸化が制御されることで、その産生が厳密にコントロールされている。

 通常VDは結合タンパク質と結合して血中を循環し、最終的には胆汁中に排泄される。

 1α,25（OH）₂ビタミンDはVDと異なり脂肪組織への沈着が少ないため血中濃度の変動が少なく、くる病などさまざまな疾患と関連するため意義が大きい。また、一般に骨が急速に成長する必要性により成長期や妊産婦で高値がみられることがある。

【高値を示す疾患】

原発性副甲状腺機能亢進症，サルコイドーシス，妊娠

【低値を示す疾患】

副甲状腺機能低下症，骨粗鬆症，腎不全，腎障害，くる病，骨軟化症