Prirodna tjelesna proizvodnja vitamina D u koži, koja se ostvaruje uz pomoć sunčevog zračenja, primarna je veza između vitamina D i sunčeve svjetlosti. Proizvodnja vitamina D jedna je od primarnih funkcija kože, zajedno s očitijim značajkama poput osjećaja i izolacije. Kada je koža pogođena ultraljubičastim svjetlom sunca, proizvodi tvar koju tijelo može pretvoriti u vitamin D. U područjima s dovoljno jakom sunčevom svjetlošću, redovita izloženost sunčevim zrakama može proizvesti dovoljno vitamina D da zadovolji potrebe tijela. Zbog povezanosti vitamina D i sunčeve svjetlosti, ovaj vitamin se često neformalno naziva vitaminom sunca.
Sinteza vitamina D u koži počinje kada se modificirani tip kolesterola koji je prirodno prisutan u stanicama kože izloži sunčevoj svjetlosti. Konkretno, molekula je izložena nevidljivoj vrsti svjetlosti, poznatoj kao ultraljubičasto B (UVB), koja je pretvara u tvar zvanu kolekalciferol. Kolekalciferol se zatim putem krvotoka prenosi u jetru i bubrege, gdje se dalje modificira da postane aktivni oblik vitamina D, također poznat kao kalcitriol. Odnos između vitamina D i sunčeve svjetlosti pomaže tijelu u obavljanju niza važnih funkcija. Najvažniji od njih je održavanje zdravih kostiju i zuba.
Različite geografske lokacije mogu utjecati na odnos između vitamina D i sunčeve svjetlosti. U sjevernim geografskim širinama slabije i rjeđe sunce smanjuje mogućnost kože za proizvodnju prethodnika vitamina D. Također, budući da je takva klima obično hladnija, ljudi će češće nositi tešku odjeću i provoditi više vremena u zatvorenom prostoru, što dodatno smanjuje vrijeme provedeno na suncu.
Zagađenje i naoblaka također mogu smanjiti količinu ultraljubičastog svjetla koje dopire do površine zemlje. Ipak, pet do 15 minuta dnevnog, nezaštićenog izlaganja sunčevoj svjetlosti vjerojatno je dovoljno da zadovolji potrebe većine ljudi za vitaminom D. Dulje izlaganje sunčevim zrakama povećava rizik od raka kože. Također ubrzava starenje kože, što povećava pojavu bora i mrlja.
Dok čimbenici okoliša mogu poremetiti odnos između vitamina D i sunčeve svjetlosti, ovaj vitamin se također može dobiti putem hrane ili izvora dodataka, gdje se apsorbira u crijevima. Dobri izvori vitamina D uključuju ribu u hladnoj vodi, žumanjke i obogaćenu hranu poput mlijeka ili žitarica za doručak. Vitamin D se također može kupiti kao dodatak i obično je uključen u multivitaminske formule.