D-vitamiinin puutos on liitetty myös alentuneeseen mielialaan.
Viimeisen sadan vuoden aikana masennus on yleistynyt ja samaan aikaan on havaittu merkittävää laskua D-vitamiinitasoissa. Vaikeaa masennusta sairastavilla havaitaan usein myös D-vitamiinin puutos. D-vitamiinin vaikutusta sekä masennukseen että kaamosmasennukseen tutkitaan, mutta lisätutkimuksia tarvitaan vielä luotettavien tuloksien saavuttamiseksi.
Hollantilaistutkimuksessa ikääntyneiden alhaisella D-vitamiinitasolla ja masennuksen vaikea-asteisuudella havaittiin selkeä yhteys.
