大多数的维生素D由DBP（维生素D结合蛋白质）或脂蛋白携带到肝脏，在侧链C-25位上羟化形成25-(OH)D3，它是主要的循环形式。维生素D25羟化酶包括两种形式的细胞色素P-450混合功能氧化酶，一种在内质网上的低亲和力高容量酶，另一种则是在线粒体上的高亲和力低容量酶，25羟化酶主要受维生素D在肝脏的浓度调节，几乎不被25-(OH)D3抑制。25-(OH)D3不储存在细胞内，它被释放到血浆中和DBP结合，在正常的25-(OH)D3的血浆浓度时，仅有少量的25-(OH)D3从血浆释放入组织。因此25-(OH)D3的循环水平是良好的维生素D营养状况的测试指标。