Витамин D3 (холекальциферол) поступает в организм с пищей, а также может синтезироваться в коже под действием солнечного света.

Витамин D3 биологически инертен, и для превращения его в биологически активную форму он должен пройти два последовательных цикла гидроксилирования в печени и почках. В печени инертный витамин D3  трансформируется в 25-OH витамин D3.

Затем небольшая часть 25-ОН производных метаболизируется в почках до 1,25 (OH)2-витамина D3 и 1,25 (OH)2-витамина D2, физиологически активных форм витамина D.

Витамин D3 (25-ОН) — является метаболитом, который должен измеряться в крови для оценки общего статуса по витамину D, так как он в наибольшей степени отражает запасы витамина D в организме человека. Эта первичная циркулирующая форма витамина D биологически неактивна, ее уровень в 1000 раз более высокий, чем у циркулирующего 1,25 (ОН) 2 витамина D. Период полужизни циркулирующего витамина D (25-ОН) составляет 2–3 недели. 

Более чем 95% витамина D (25-ОН), доступного для измерения, является витамином D3 (25-ОН), в котором перекрест с витамином D2 может быть только у пациентов, принимающих витамин D2 как витаминную добавку. Витамин D2 считается менее эффективным. 

Дефицит витамина D обычно является причиной вторичного гиперпаратиреоза.

Низкие концентрации витамина D (25-OH) также ассоциируются с низкой плотностью костной ткани. В сочетании с другими клиническими данными показатели этого витамина можно использовать с целью оценки костного метаболизма.