Spodaj so naštete bolezni, pri katerih je znanost ugotovila jasno povezavo s pomanjkanjem vitamina D. To pomeni, da se pri ljudeh, ki imajo v krvi manj vitamina D, te bolezni pogosteje pojavljajo, ne pomeni pa nujno, da je pomanjkanje vitamina D vzrok (ali celo edini vzrok) za njihov nastanek.
Zdravje kosti
Zdravljenje rahitisa in osteomalacije (že dolgo poznanih posledic pomanjkanja vitamina D) z ribjim oljem je bil en prvih uspehov znanosti o človeški prehrani. Danes pa se zavedamo, da odsotnost kliničnega rahitisa še zdaleč ne pomeni, da smo popolnoma zdravi.
Osteoporoza je bolezen, pri kateri kosti postanejo krhke in lomljive. Vzdrževanje normalnih zalog vitamina D v telesu pomaga pri ohranjanju trdnih kosti in preprečevanju osteoporoze pri starejših, ženskah po menopavzi in posameznikih, ki se dlje časa zdravijo s kortikosteroidnimi zdravili.
Rak
Aktivna oblika vitamina D poleg uravnavanja kalcija v telesu dokazano deluje tudi kot učinkovit regulator rasti in delitve velikega števila vrst celic, vključno z rakavimi celicami.