Paprastai vitamino D šalutinis poveikis yra nedidelis arba jo nėra, jei jo suvartojamas kiekis neviršija rekomenduojamų ribų. Vitamino D perdozavimas gali turėti neigiamą šalutinį poveikį, pavyzdžiui, inkstų sutrikimus. Ir atvirkščiai, nepakankamas jo kiekis gali sukelti kaulų ligas dėl trūkumo. Be to, kai kurie receptiniai vaistai gali sąveikauti su vitaminu D ir sukelti šalutinį poveikį.
Rekomenduojama dozė, siekiant išvengti šalutinio vitamino D poveikio, gali skirtis, tačiau yra keletas bendrai sutartų kiekių. Vaikai ir suaugusieji iki 50 metų turėtų gauti nuo 200 iki 400 tarptautinių vienetų (TV) per dieną. 51–70 metų amžiaus žmonės turėtų siekti 400 TV per dieną, o vyresni nei 70 metų – apie 600–1,000 TV. Daugiau nei 1,000 TV per dieną gali būti toksiškas vaikams, o daugiau nei 2,000 TV – suaugusiems. Toksiškas kiekis gali sukelti vitamino D perdozavimą ir neigiamą šalutinį poveikį.
Perdozavus vitamino D, gali kilti problemų su širdimi, kaulais ir inkstais. Simptomai yra apetito praradimas, vėmimas, vidurių užkietėjimas ir silpnumas. Kitas didelis vitamino D šalutinis poveikis yra hiperkalcemija ir per didelis kaulų retėjimas. Hiperkalcemijos simptomai gali būti pykinimas ir vėmimas, dažnas šlapinimasis, per didelis troškulys ir nuovargis. Be to, toksiškas vitamino D kiekis gali sutrikdyti inkstų veiklą, o tai gali sukelti inkstų akmenų ir kalcio nuosėdų susidarymą visame kūne.
Kita vertus, jo trūkumas gali sukelti neigiamą šalutinį vitamino D poveikį. Viena iš pagrindinių vitamino D trūkumo pasekmių yra ta, kad jis gali sukelti rachitą – kaulų ligą, kuriai būdingas netinkamai mineralizuojantis kaulinis audinys. Taip pat gali atsirasti minkštų kaulų ir skeleto deformacijų. Trūkumo simptomai yra kaulų skausmas ir raumenų silpnumas. Gali prireikti vartoti vitaminų papildus, kad būtų išvengta šalutinio poveikio dėl trūkumo.
Be to, daugelis vaistų gali sukelti vitamino D sąveiką ir šalutinį poveikį, pavyzdžiui, paveikti kalcio absorbciją ir vitamino D metabolizmo greitį organizme. Vaistai, kurie gali sąveikauti su vitaminu, yra steroidai, vaistai nuo traukulių ir kai kurie svorio mažinimo vaistai. Be to, vaistai, vartojami aukštam kraujospūdžiui ir širdies ligoms gydyti, gali padidinti vitamino D šalutinio poveikio riziką. Jei žmogus vartoja vaistus, prieš vartojant vitamino D papildą gali prireikti pasitarti su gydytoju, kad įsitikintų, ar yra bet kokia sąveika, galinti sukelti neigiamą šalutinį poveikį.