Ze względu na indywidualne różnice we wrażliwości na witaminę D nie zawsze można przewidzieć dawkę toksyczną. Na ogół jest to dawka bardzo duża, wielokrotnie przewyższająca zapotrzebowanie organiz­mu. W warunkach prawidłowych ilość witaminy D powstającej w skó­rze pod wpływem promieni nadfioletowych nigdy nie wywołuje obja­wów jej przedawkowania. Jednym z mechanizmów obronnych jest powstający pod wpływem tych promieni barwnik w skórze.

Przedawkowanie witaminy D, prowadzące do objawów za­trucia o różnym nasileniu, występuje zwykle po stosowaniu wysokich dawek lub u dzieci nadmiernie wrażliwych na działanie tej witaminy. Stosowanie wysokich dawek może być następstwem pomyłki w wyli­czeniu właściwej ilości preparatu. Pomyłka taka jest możliwa, gdyż różne preparaty zawierają w jednej kropli lub w jednej tabletce różne ilości witaminy D. Przedawkowanie witaminy D może być też następ­stwem równoczesnego podawania preparatów witaminy D, preparatów wielowitaminowych, z których część witaminę D zawiera, mleka witaminizowanego i innych witaminizowanych produktów spożywczych. Zatrucie witaminą D może również wystąpić u dzieci z którąś z postaci krzywicy witamino-D-opornej lub z przewlekłą niewydolnością nerek. U dzieci tych, u których konieczne jest stosowanie wysokich dawek witaminy D, granica między dawką leczniczą i toksyczną jest wąska. Oznacza to, że uzyskując poprawę mineralizacji kości w trakcie stoso­wania wysokich dawek witaminy D obserwuje się równocześnie obja­wy jej przedawkowania.

Zatrucie witaminą D prowadzi do utraty łaknienia, wymio­tów, zaparcia, wiotkości mięśni, rozdrażnienia, zahamowania procesu wzrastania, wielomoczu z obniżoną zdolnością zagęszczania moczu, białkomoczu, ropomoczu. W ciężkich przypadkach dochodzi do nadciś­nienia i niewydolności nerek. W lżejszych przypadkach występuje tyl­ko część objawów i narastają one w kolejności, w jakiej zostały wy­mienione. Badania laboratoryjne wykazują zwiększone wydalanie wapnia w moczu, a w ciężkich przypadkach podwyższenie poziomu wapnia i kreatyniny w surowicy krwi. W ciężkich przypadkach może dojść do zwapnień w nerkach i innych narządach wewnętrznych.

Leczenie polega na odstawieniu witaminy D, unikaniu słońca, stosowaniu diety niskowapniowej. W celu zmniejszenia wchłaniania wapnia w przewodzie pokarmowym stosuje się wodny roztwór siarcza­nu sodu, dodawany do mieszanek mlecznych, lub fosforan celulozy. Oba te związki wiążą wapń w przewodzie pokarmowym. W cięższych stanach leczenie jest szpitalne.