维生素D3无生物活性，需要经过两次羟化才具有生物活性。首先，维生素D3与血液中的维生素D结合蛋白结合后被运输到肝脏。在肝脏经过25-羟化酶催化下转变为25-羟维生素D3［25-(OH)-D3］；进入后同样与维生素D结合蛋白结合，随后被运输到肾脏，在肾脏1α-羟化酶催化下生成具有激素活性的代谢产物1,25-二羟维生素D3［1,25-(OH)2-D3］，这就是活性维生素D3，又称为骨化三醇或钙三醇。骨化三醇进入后，又同样与维生素D结合蛋白结合，并随达到各组织器官，如小肠、骨骼及肾脏等等，分别与这些器官内组织细胞中的维生素D受体结合后发挥其生物效应。而阿法骨化醇［1α-(OH)-D3］是维生素D3在肾脏直接经过1α-羟化酶活化后的产物，在体内存在量极少。骨化三醇和阿法骨化醇均可通过人工来合成。可以作为药物使用，但通常不能作为营养素来补充。含量分析与“维生素D2(01043)”相同，惟其中所用麦角钙化甾醇均改为胆钙化甾醇。毒性LD50oralinrat:42mg/kg使用限量GB14880—94：同“01043，维生素D2”。FDA，§184．1950(2000)：同“01043，维食品添加剂最大允许使用量最大允许残留量标准▼▲添加剂中文名称允许使用该种添加剂的食品中文名称添加剂功能最大允许使用量（g/kg）最大允许残留量（g/kg）维生素D运动营养食品营养强化剂1.5－12.5μg维生素D饼干营养强化剂1.67~3.33μg/100g