D-vitamiini retseptorid kehas seostuvad hormoonide ja DNA valkudega, et mõjutada geeniekspressiooni ja D-vitamiini sünteesi. Retseptorid, mida nimetatakse ka kaltsitriooli retseptoriteks, aitavad kaasa D-vitamiini imendumisele ja tootmisele kehas. Need aitavad reguleerida D-vitamiini kehas ja neid leidub erinevates kohtades, sealhulgas maksas ja nahas. Mõned uuringud näitavad, et D-vitamiini retseptorite muutus võib suurendada rinna- ja teiste vähivormide riski, kuna D-vitamiini õige imendumine on teatud vähivormide ja muude haiguste ennetamiseks vajalik komponent.
Kui D-vitamiini sünteesitakse meie nahas leiduvast prekursorkolesteroolist, seostub see rakusiseste retseptoritega, mida nimetatakse kaltsitriooli retseptoriteks. Need retseptorid reguleerivad D-vitamiini toimet meie kehas ning sisaldavad hormoonide ja DNA sidumissaite. Enamik uuringuid viitab sellele, et D-vitamiini retseptorite ehk VDR-i roll on aktiveerida transkriptsiooni või geeni teket. Enamasti moodustavad VDR retinoid-X retseptoriga võrgu, mis aitab kaasa DNA sidumisele ja on väidetavalt homoloogne või sama kujuga kui teised ümbritsevad tuumaretseptorid.
D-vitamiin on oluline vitamiin, mis aitab kaasa kaltsiumi imendumisele ja vähendab teatud depressiooni sümptomeid. Kui D-vitamiini retseptorid on passiivsed või ei tööta korralikult, mis mõnel inimesel aeg-ajalt juhtub, siis paljud D-vitamiini tarbimisest saadavad eelised vananevad. Probleemid D-vitamiini retseptoritega tekivad tavaliselt retseptorit kodeeriva DNA geneetilises järjestuses ja võivad kaltsiumi ebapiisava imendumise tõttu suurendada lastel rahhiidi või vanematel täiskasvanutel osteoporoosi. Kuna D-vitamiin aitab immuunsüsteemi tugevdades ennetada teatud nakkusi ja vähki, võivad probleemid D-vitamiini retseptoritega põhjustada rinna- ja muude vähivormide sagenemist.
Üks uuring näitab, et D-vitamiini retseptori geeni spetsiifilised järjestused võivad erinevatel isikutel suurendada rinna- või eesnäärmevähi riski. Näiteks afroameerika meestel oli suurem risk haigestuda eesnäärmevähki D-vitamiini retseptoritega seotud DNA ja regulatoorsete valkude järjestuse tõttu. Teised uuringud näitavad, et korralikult toimivad retseptorid aitavad võidelda infektsioonide ja bakteritega, nagu salmonella, ning hävitada need. Kui bakterid jõuavad kehasse, on D-vitamiini retseptorid võimelised bakteritega seonduma ja vähendama nende funktsiooni, reguleerides teatud bakterite arenguteid.