Kõigist looduslikest D-vitamiini allikatest peetakse päikesevalgust suuresti parimaks. Muud looduslikud allikad hõlmavad D-vitamiini toiduaineid, nagu lõhe, munad ja veisemaks. Rasvlahustuv vitamiin on saadaval ka toidulisandina.
Kui päikesevalgus tabab inimese nahka, toimub D-vitamiini süntees. Selline kokkupuude päikesevalgusega võib tavaliselt anda inimestele piisava koguse toitaine soovitatavast päevasest kogusest. Tundliku nahaga inimesed või inimesed, kes muul põhjusel ei saa piisavalt päikese käes viibida, võivad otsida mitmeid teisi looduslikke D-vitamiini allikaid.
Enamik looduslikke D-vitamiini allikaid on pärit loomsetest saadustest. Enamik neist on kalad. Puhtal, rafineerimata tursamaksaõlis on kõigi toiduainete seas kõrgeim D-vitamiini allikas. Üks portsjon moodustab üle 300 protsendi inimese päevasest toitaineväärtusest. Enamik rafineeritud tursamaksatooteid on aga D-vitamiinist ilma jäetud.
Keedetud lõhe sisaldab peaaegu 100 protsenti päevasest D-vitamiini kogusest. Sama koguse annab makrelli portsjon. Teisi kalast saadavaid looduslikke D-vitamiini allikaid võib leida sardiinidest ja tuunikaladest, mis annavad vastavalt kuni 70–50 protsenti inimese päevasest D-vitamiini vajadusest.
Angerjat peetakse ka heaks D-vitamiini allikaks. Angerjast saab kuni 25 protsenti päevasest D-vitamiini normist. Kellele kala söömine ei meeldi, on veisemaks teine D-vitamiini toit. Maks sisaldab aga vaid kuni 12 protsenti inimese päevasest D-vitamiini vajadusest.
Taimetoitlased saavad osa oma päevasest D-vitamiini vajadusest värskest munast. D-vitamiini leidub aga ainult munakollastes, nii et ainult munavalge söömine ei anna seda toitainet. Üks terve muna sisaldab vaid kuni 6 protsenti toitaine soovitatavast päevasest kogusest; seetõttu võivad taimetoitlased soovida lisada oma dieeti ka D-vitamiiniga rikastatud toite.
Ainus teadaolev vegan D-vitamiini toit on seen. Seened võivad katta 4–100 protsenti inimese päevasest D-vitamiini vajadusest. See sõltub sellest, kas seened on ultraviolettvalgusega kokku puutunud või mitte.
Saadaval on mitu vitamiini rikastatud taimetoiduallikat. Neid ei peeta aga looduslikeks D-vitamiini allikateks. Mõned toidud, mida on vitamiiniga rikastatud, on piim, või, juust, apelsinimahl ja teraviljad. Tugevdatud piimaga valmistatud toidud, nagu jogurt ja puding, võivad samuti olla head D-vitamiini allikad.