INTRODUÇÃO: Embora ainda não totalmente esclarecida, a fisiopatologia da depressão demonstra envolver, além de fatores psicossociais, causas biomoleculares. Nesse sentido, a vitamina D vem sendo estudada como elemento regulador da sinalização celular no eixo hipotámo-pituitária-adrenal, produtor de epinefrina, norepinefrina e dopamina, neurotransmissores que são conhecidos por seu papel central na gênese da depressão. Dessa forma, estudar o papel de tal nutriente no organismo torna-se importante para a melhor abordagem terapêutica do paciente. OBJETIVOS: Identificar a relação bioquímica entre a depressão e a hipovitaminose D, e possível eficácia do tratamento com suplementação dessa vitamina. MÉTODOS: Revisão integrativa de literatura realizada em 7 etapas, contendo: definição do tema, formulação da pergunta norteadora, elaboração dos critérios de inclusão e exclusão, coleta de dados, avaliação crítica e análise dos artigos selecionados, discussão dos resultados obtidos e apresentação da revisão. RESULTADOS: 29 artigos foram selecionados para a composição da amostra final, conforme critérios de inclusão (publicado no máximo há 5 anos e descritores presentes no título) e exclusão (populações específicas, associação com doenças específicas e artigos de acesso fechado) pré-definidos. Tais artigos foram encontrados nas plataformas BVS e PubMed. CONCLUSÃO: A vitamina D está associada a centros de controle do humor no sistema nervoso central, tendo receptores no córtex cingulado e hipocampo, por exemplo. Entretanto, ainda não é possível afirmar qual o sentido da relação entre o colecalciferol e a depressão, se a hipovitaminose D seria causa ou consequência dos sintomas depressivos. A literatura traz argumentos para a defesa do calcitriol como modulador da liberação de catecolaminas, todavia, também evidencia a possibilidade da hipovitaminose D como resultado do isolamento social dos pacientes depressivos, os quais se expõem menos à radiação solar, logo, possuem dosagens baixas de vitamina D sérico. Portanto, ainda há discordância na literatura sobre a suplementação de vitamina D em indivíduos com depressão, sendo assim, ainda é prezada no meio científico o uso de antidepressivos como terapia farmacológica principal de tal distúrbio.