Do tej pory udało się wykazać, że obniżony poziom witaminy D występuje w wielu schorzeniach, m.in. – w depresji. W listopadzie 2010 roku opublikowany został raport („Serum vitamin D concentrations are related to depression in young adult US population: the Third National Health and Nutrition Examination Survey” Ganji V , Milone C , Cody MM i wsp.), który dowodził, że w przypadku osób u których stwierdza się obniżony poziom aktywnej formy witaminy D ryzyko wystąpienia depresji jest znacznie wyższe niżu osób z prawidłowym poziomem tego związku w ustroju. W badaniach z randomizacją udowodniono, że stosowanie wysokich dawek witaminy D wspomaga leczenie depresji.
Do tej pory nie udało się wyjaśnić w jaki sposób witamina D wpływa na nastrój, niewykluczone jednak, że w niedługim czasie zagadka ta zostanie rozwikłana, prowadzone są bowiem w tym zakresie dość intensywne badania. Póki co w eksperymentach przeprowadzonych na zwierzętach zauważono, że niedobór tego związku w życiu płodowym skutkuje rozmaitymi zaburzeniami neurologicznymi w późniejszym życiu, co potwierdza, iż witamina D zaangażowana jest w rozwój układu nerwowego.
W innych badaniach z udziałem zwierząt laboratoryjnych zaobserwowano również, że podawanie witaminy D chroni mózg przed niekorzystnym wpływem czynników zewnętrznych takich jak metamfetamina, zapobiegając m.in. obniżeniu poziomu serotoniny i dopaminy w obszarach mózgu odpowiedzialnych za odczuwanie przyjemności i za motywację do działania oraz „rozróżnianie” uczuć (prążkowie i jądro półleżące). Przypuszcza się także, iż aktywne metabolity witaminy D oddziałują na receptory glikokortykoidowe w obrębie hipokampu, modulując tym samym ich wrażliwość na działanie hormonu stresu – kortyzolu.
Witamina D jest niezbędnym elementem naszej diety, większość spożywanych przez nas pokarmów jest jednak stosunkowo uboga w ten związek, a większość dziennego zapotrzebowania pokrywamy poprzez ekspozycją na działanie promieni słonecznych (witamina D jest syntetyzowana w naszej skórze pod wpływem promieniowania UV). Niestety przez zdecydowaną większą część roku, ze względu na warunki atmosferyczne zaspokojenie potrzeb ustrojowych jest przy pomocy konwencjonalnych metod niezwykle trudne, a niedobory witaminy D są niezwykle powszechne. Stąd też coraz częściej i coraz głośniej mówi się o konieczności suplementacji.