หนึ่งในบทบาทหลักของวิตามินดีคือการรักษาสุขภาพของโครงร่าง ตามรายงานของHarvard Medical School : ระดับวิตามินดีต่ำทำให้กระดูกมีการสะสมแคลเซียม ต่ำ เพิ่มความเสี่ยงของกระดูกหักดังนั้นการขาดวิตามินดีอาจทำให้ผู้คนมีความเสี่ยงต่อโรคกระดูกพรุนซึ่งเกิดขึ้นเมื่อกระดูกใหม่ไม่สร้างในอัตราเดียวกับการสูญเสียกระดูกเก่า ตามที่Mayo Clinicกล่าวByrn กล่าวเสริมว่า  วิตามิน ดีมีบทบาทอย่างมากต่อสุขภาพกระดูกรวมถึงโรคกระดูกพรุน ระดับวิตามินดีต่ำจะลดการดูดซึมแคลเซียม และการดูดซึมแคลเซียมมีความสำคัญต่อสุขภาพกระดูกสำหรับผู้ที่มีสุขภาพดีซึ่งอาจไม่มีโรคกระดูกพรุน คณะลูกขุนยังคงตัดสินว่าการเสริมวิตามินดีสามารถช่วยได้หรือไม่ การ  ศึกษาที่ตีพิมพ์ในเดือนสิงหาคม 2019 ในวารสารสมาคมการแพทย์อเมริกัน พบว่าในคนที่มีสุขภาพดี การเสริมวิตามินดีไม่ได้ทำให้สุขภาพกระดูกดีขึ้นที่เกี่ยวข้อง: สิ่งที่ควรกินและหลีกเลี่ยงเพื่อป้องกันโรคกระดูกพรุน