D-vitamiini vaikuttaa suotuisasti immuunipuolustusjärjestelmään ja vähentää infektiosairauksien riskiä. On myös näyttöä siitä, että D-vitamiinin puutteella on yhteyksiä akuutteihin hengitystieinfektioihin.
Coloradon yliopistossa Yhdysvalloissa tehdyssä tutkimuksessa vahvin D-vitamiinin puutoksen ja akuuttien hengitystieinfektioiden välinen yhteys löytyi astma- ja keuhkoahtaumapotilailta, joilla oli alhainen elimistön D-vitamiinipitoisuus. Suomessa on tutkittu varusmiehiä ja havaittu, että niillä varusmiehillä, joilla verestä mitatut D-vitamiinitasot olivat matalimmat, oli kaksinkertainen riski sairastua hengitystieinfektioihin.
Kanadassa käynnistyneessä tutkimuksessa selvitetään D-vitamiinin roolia sikainfluenssan sekä tavallisen kausi-influenssan ennaltaehkäisyssä. Lisäksi halutaan selvittää, onko D-vitamiinilla yhteyttä siihen, miksi osalla ihmisistä sama influenssavirus aiheuttaa vaikeampia influenssan oireita.