I ne samo to, vitamin D povezan je s brojnim bolestima, budući da se receptori za vitamin D (VDR) nalaze u gotovo svim tjelesnim stanicama. Najinteresantniji izvanskeletni učinci vitamina D odnose se na funkcije imunosnog, mišićnog, endokrinog, kardiovaskularnog i neurološkog sustava.

Vitamin D igra ulogu u regulaciji imunološkog odgovora, a djelovanje mu nije jednoznačno već ovisi o vrsti imunološkog podražaja. Posljedica toga su često zapanjujući rezultati istraživanja kao što su sposobnost inhibicije razvoja autoimunih bolesti s jedne i stimulacija imunološkog odgovora u slučaju infektivnih bolesti s druge strane, stoga možemo reći da vitamin D ima utjecaj i na urođeni i na stečeni imunosni sustav. 

Procjenjuje se da više od jedne milijarde ljudi diljem svijeta ima niske koncentracije vitamina D zbog čega se s pravom govori o „pandemiji“ hipovitaminoze D te se razmatraju ozbiljne posljedice ovog problema na javno zdravstvo. Studije pokazuju je je čak 40 - 50% populacije u našem području u nedostatku vitamina D, a najniže vrijednosti bilježe se tijekom zimskih mjeseci. Točnije, u području sjeverne hemisfere su koncentracije 25-OH D veće u ljetnim mjesecima (svibanj – rujan), a niže u zimskim (listopad-travanj), što je pokazano i u Hrvatskoj, na skupini žena u postmenopauzi.

Znanstvene studije su ukazale na povezanost niskih koncentracija vitamina D i učestalosti više infektivnih bolesti, poglavito infekcija gornjeg respiratornog sustava te enteroviroza, ali i pneumonije, upale uha, denga groznice, hepatitisa B i C te HIV infekcije. Temeljni mehanizam na kojem se temelji antiinfektivni učinak je utjecaj na ekspresiju katelicidina i beta – defenzina 2 u fagocitima i stanicama epitela. Vitamin D pokazuje učinkovitost posebice u slučaju ovijenih virusa poput virusa influence i koronavirusa (koji posjeduju lipidnu ovojnicu s izdancima na površini).