维生素D的生理需要量为400单位/日。过量服用维生素D对人体来说是危险的。如果长期每天摄入维生素D2000单位，即可引起中毒。维生素D中毒可损害所有器官，受害最严重的是肾脏、心血管系统、神经系统、骨组织和呼吸系统等。肾功能障碍是维生素D急性中毒的特征之一，表现为肾小球滤过率下降，肾小球近端受损害，肾浓缩功能降低，最后导致尿毒症而死亡。

曾有成年人长期口服维生素D100000国际单位而引起中毒，还有儿童长期口服40000国际单位引起中毒。中毒的主要症状为厌食、便秘、呕吐、头痛、烦渴与多尿、肌张力下降、心率快、心律失常、血清钙磷含量增高、甚至引起软组织的钙化，肾、心、肺、大血管等也可累及。