La carencia de vitamina D produce raquitismo, un término que designa la incapacidad para mineralizar el hueso en crecimiento o el tejido osteoide, u osteomalacia. Los cambios precoces se observan radiológicamente  en los extremos dístales en los huesos largos, aunque la desmineralización se evidencia también en las diáfisis. En consecuencia, si no se instaura tratamiento, aparecerán manifestaciones clínicas.
En el pasado, la principal causa de raquitismo en Estados Unidos era la exposición insuficiente a la luz solar, cuyos rayos no atraviesan el vidrio normal, el aporte inadecuado de vitamina D o ambas. Aún son causas importantes en los países en vías de desarrollo; sin embargo, en la actualidad, el raquitismo por déficit de vitamina D es raro en los lactantes y niños de países industrializados. No obstante, aún en estas naciones, la carencia tiene lugar en los niños de piel oscura que no reciben suplementos, los niños amamantados por madres no expuestas a luz solar y los niños alimentados con leche materna no expuestos al sol. Se ha observado un incremento de la incidencia de raquitismo en otras poblaciones infantiles.
En los países industrializados, son otras situaciones diferentes al consumo insuficiente de vitamina D las responsables de la mayoría de los casos de raquitismo. Comprenden enfermedades que interfieren en la absorción de vitamina D o en su conversión o activación metabólica, tales como esteatorrea, enfermedades hepáticas o renales y trastornos que afectan a la homeostasis del calcio y el fósforo por otras vías.