Mehrere experimentelle Studien haben positive Effekte von Vitamin D auf den Blutdruck gezeigt. Diese beruhen auf einer Regulation des Renin-Angiotensin-Aldosteron Systems, sowie auf schützende Effekte der Gefäßinnenwände und einer Verringerung des Gefäßwiderstandes durch Beeinflussung der glatten Muskelzellen. Auch in klinischen Verlaufsstudien konnte ein inverser Zusammenhang zwischen Vitamin D Werten und Blutdruckwerten beobachtet werden.

Diese Wirkungen konnten in Interventionsuntersuchungen jedoch bis heute nicht eindeutig nachgewiesen werden. Dies gilt noch mehr hinsichtlich des Risikos von Herzinfarkten und Schlaganfällen, so dass ein ursächlicher Zusammenhang zwischen Vitamin D und Herzkreislauferkrankungen widersprüchlich bleibt und auf dieser Grundlage keine zusätzliche Substitution, die über den offiziellen Richtlinien liegt, von den entsprechenden Fachgesellschaften ausgesprochen wird.