维生素D3缺乏本质上是人类百万年演化出来的生理机制，和近万年尤其是近百年的生活方式之间出现的严重错位，不是疾病，而是身体对现代生活的不适应。
人类的祖先在非洲热带草原上生活了数百万年，常年赤身裸体暴露在强烈的紫外线下，皮肤通过紫外线照射合成维生素D3是我们获取这种营养物质的核心途径。这套机制效率极高：在赤道正午的阳光下，全身暴露15-30分钟就能合成满足一周需求的D3，完全不需要额外从食物中补充。直到今天，这套机制依然在我们的身体里原样运行，但我们的生活环境已经彻底变了。
大约7万年前人类走出非洲向高纬度扩散，为了适应高纬度更弱的紫外线，不同地区的人类演化出了不同深浅的肤色：纬度越高肤色越浅，目的就是为了在更弱的紫外线下尽可能多地合成D3。但这种演化调整是有限度的：即便在最适合的光照条件下，黄种人合成D3的效率也只有赤道地区黑人的30%左右；而在北纬35度以北的地区（差不多是我国北京、天津一线以北），每年11月到次年3月的紫外线强度甚至弱到完全无法合成D3，天然就存在半年的「D3合成空白期」。
因为晒太阳就能100%满足需求，人类在演化过程中根本没有进化出「从食物中高效获取D3」的能力，自然界中也几乎没有天然富含D3的食物：只有深海鱼类的肝脏、少数高脂肪的海鱼中含有少量D3，普通的肉类、蔬菜水果、谷物里的D3含量微乎其微，靠正常饮食根本达不到身体需要的量。这种生理设计本来没问题，但当我们晒太阳的时间不够之后，食物端的短板就暴露出来了。
过去一百年里人类的生活方式发生了比过去一万年还大的变化：绝大多数人从户外劳作变成了室内工作，每天暴露在自然光照下的时间不足1小时；防晒产品的普及、城市化导致的空气污染、高层建筑的遮挡，都进一步减少了皮肤能接收到的有效紫外线；高碳水低脂肪的现代饮食结构，也让仅有的少量膳食D3更难被身体吸收。