在维生素中与骨骼关系最密切的是维生素D。最重要的维生素D有两种形式，即维生素D2(骨化醇)和维生素D3(胆骨化醇)，前者是麦角固醇经紫外线照射后产生，后者是7-脱氢胆固醇经紫外线照射后产生。然而，由于维生素D2的前身麦角因醇不易在肠道吸收，而维生素D3的前身7-脱氢胆固醇在肝脏和皮肤合成，因此，血浆中维生素D多为D3形式。内源性和经肠道吸收的维生素D3入血后与蛋白质结合，被转运至肝脏，在肝细胞线粒体和微粒体25羟化酶作用下变成25(OH)D3。在生理浓度下25(OH)D3并无生物活性，当其被转运至肾脏后，在1a羟化酶和24羟化酶作用下羟化为1，25(OH)2D3和24，25(OH)2D3。而1，25(OH)2D3的活性最强。维生素D可以促进肠道钙、磷的吸收，减少肾脏对钙、磷的排泄，可促进新骨形成、钙化，又可促进骨中钙游离入血，使骨盐不断更新。
        除维生素D外，维生素A、C也与骨代谢有关。维生素A为脂溶性维生素，可从食物中摄取，在体内可以促进成骨细胞功能活跃。维生素C则可促进胶原蛋白的形成、骨的矿化等。