正常情況下維生素D的代謝和血清鈣、磷濃度的變化有一系列的反饋調節，所以一般不致使人中毒。長期服用大劑量維生素D，由于維生素D及其代謝物在血中過飽和可引起中毒。對維生素D敏感者也可導致中毒。一般認為超過正常生理需要量50～100倍，如小兒每天用維生素D 500～125μg（2萬～5萬U），連服數周或數月即可發生中毒，關于維生素D的耐受量和中毒量個體差異頗大。誤服大量維生素D制劑也可引起急性中毒。 [5]
維生素D中毒的表現主要是高血鈣癥，異位性鈣化及纖維性骨炎。異位性鈣化可發生于多種臟器如主動脈、心臟、軟組織、較嚴重的為腎臟鈣化導致腎功能衰竭，發生于骨髓使骨硬化。臨床表現為厭食、惡心、嘔吐、頭痛、無力、低熱、嗜睡、口渴、多尿，尿中出現糖、蛋白質、紅細胞和管型、尿鈣陽性。血鈣>3mmol/L（12mg/dl）。X線檢查長骨干骺端臨時鈣化帶密度增加及增寬，骨干皮質增厚，骨質疏松或骨硬化。 [5]
如考慮有維生素D過量，應立即停藥，限制鈣和維生素D攝入。口服潑尼松2mg/(kg·d），也可使用降鈣素50～100U/d，肌內注射或使用二磷酸鹽及補充水分，大部分患兒能恢復。