Zonlicht is voor de mens verreweg de belangrijkste bron van vitamine D. Het lichaam kan in de huid vitamine D aanmaken onder invloed van de UV-B (ultraviolette) straling uit het zonlicht. Het lichaam heeft een grote capaciteit om vitamine D aan te maken. Verschillende studies bevestigen dat volledige blootstelling aan ultraviolet licht de bloedspiegels van vitamine D evenveel kan laten stijgen als het innemen van een voedingssupplement met 250 microgram vitamine D. Zo maken mensen die wonen en werken in een tropisch klimaat naar schatting 250 microgram per dag aan (Vieth, 1999). Dit is 25 maal meer dan de in Nederland adequate inname voor volwassenen die de Gezondheidsraad voorstelt (Gezondheidsraad, 2018). Na synthese van vitamine D wordt het ofwel in het vetweefsel opgeslagen, ofwel in de lever tot 25-hydroxyvitamine D gehydroxyleerd (zie V. Synthese en stofwisseling).
Langdurig excessieve blootstelling aan zonlicht heeft geen vitamine D toxiciteit tot gevolg. Dit komt door zogeheten fotodegradatie; bij vitamine D-verzadiging worden er andere metabolieten gesynthetiseerd en er wordt dus niet nog meer vitamine D in vetweefsel opgeslagen (Webb, 1989, Abboud, 2017, Holick, 2002).
De aanmaak van vitamine D in de huid is afhankelijk van verschillende factoren, waaronder de zonkracht, zongerelateerd gedrag en de conditie van de huid. Alles wat de hoeveelheid UV-straling die de huid binnendringt beïnvloedt, heeft ook een effect op de productie van vitamine D in de huid en daarmee op de vitamine D-status.