Salah satu kegunaan Vitamin D3 adalah untuk mengobati dan mencegah gangguan tulang (seperti rakhitis dan osteomalacia). Vitamin D dibuat oleh tubuh saat kulit terpapar sinar matahari. Tabir surya, pakaian pelindung, paparan sinar matahari yang terbatas, kulit gelap, dan usia dapat mencegah pembentukan vitamin D dari sinar matahari.
Vitamin D3 dengan kalsium digunakan untuk mengobati atau mencegah tulang keropos (osteoporosis).
Vitamin D3 juga digunakan dengan obat lain untuk mengobati rendahnya tingkat kalsium atau fosfat yang disebabkan oleh gangguan tertentu (seperti hipoparatiroidisme, pseudohipoparatiroidisme, kelompok hypophosphatemia).