Fatti:
A. La D._SA e la società in nome collettivo Fratelli A._ erano due ditte attive nel Mendrisiotto durante gli anni '90 nel settore degli impianti sanitari e di riscaldamento. Titolari della seconda erano i fratelli A.A._ ed B.A._. Nel 1997 quest'ultimo è divenuto anche amministratore unico della D._SA, la cui sede è nel contempo stata trasferita a Mendrisio, all'indirizzo della Fratelli A._. Al decesso di B.A._, avvenuto nel 1998, la sua quota di partecipazione nella società in nome collettivo è stata ripartita tra la vedova (25 %) ed i due figli (12,5 % ciascuno), mentre il suo ruolo nella D._SA è stato ripreso dal figlio C.A._. Nel 2002 la società anonima ha assunto l'attuale ragione sociale e dal 2003 A.A._ vi ricopre la funzione di direttore.
B. A seguito di una verifica contabile svolta presso l'organo di revisione, con rapporto del 5 aprile 2007 l'Ispettorato fiscale del Cantone Ticino ha rilevato che negli anni 2002 e 2003 la A.D._SA aveva rinunciato ad utili di sua spettanza in favore della Fratelli A._. Secondo l'autorità, grazie a questa rinuncia la società in nome collettivo aveva conseguito risultati assai diversi da quelli degli esercizi precedenti, ottenendo utili importanti proprio negli anni in cui i soci avrebbero di per sé beneficiato del cosiddetto vuoto di tassazione a seguito del passaggio dal sistema praenumerando biennale e quello postnumerando annuale. In realtà - ha concluso l'Ispettorato fiscale - trattandosi di una distribuzione dissimulata di utili da parte della A.D._SA, i redditi conseguiti dalla società in nome collettivo andavano aggiunti ai risultati d'esercizio esposti dalla società anonima.
C. Coerentemente con questa tesi, il 10 maggio 2007 l'Ufficio di tassazione delle persone giuridiche ha notificato alla A.D._SA le decisioni di tassazione relative all'imposta cantonale e all'imposta federale diretta per gli anni 2002 e 2003. Anziché fondarsi sull'utile d'esercizio di fr. x dichiarato per il 2002 e sulla perdita di fr. x esposta per il 2003, l'autorità fiscale ha calcolato le imposte sulla base di un utile imponibile di fr. x per il 2002 e di fr. x per il 2003. Ai risultati indicati dalla contribuente ha in particolare aggiunto un reddito proveniente dalla società in nome collettivo di fr. x per il 2002 e di fr. x per il 2003.
Dette decisioni sono state confermate dapprima dallo stesso Ufficio di tassazione, con pronunce su reclamo dell'11 ottobre 2007, e successivamente dalla Camera di diritto tributario del Tribunale d'appello, che ha respinto l'impugnativa presentata dall'interessata con sentenza del 3 marzo 2009.
D. Il 2 aprile 2009 la A.D._SA ha inoltrato un ricorso in materia di diritto pubblico dinanzi al Tribunale federale con cui chiede di annullare la sentenza della Camera di diritto tributario nonché le decisioni di tassazione e quelle su reclamo.
Chiamate ad esprimersi, la Divisione delle contribuzioni del Cantone Ticino e l'Amministrazione federale delle contribuzioni domandano di respingere il gravame, mentre la Camera di diritto tributario del Tribunale d'appello non presenta formali richieste di giudizio.
Diritto:
1. 1.1 Di carattere finale, la decisione contestata è stata emanata da un'autorità di ultima istanza cantonale con natura di tribunale superiore e riguarda una causa di diritto pubblico che non ricade sotto alcuna delle eccezioni previste dall'art. 83 LTF. Presentato in tempo utile dalla destinataria dell'atto impugnato, che ha un interesse degno di protezione all'annullamento del medesimo, il gravame è quindi di massima effettivamente ammissibile quale ricorso in materia di diritto pubblico ai sensi degli art. 82 segg. LTF (cfr. anche l'art. 146 LIFD [RS 642.11] e l'art. 73 della legge federale del 14 dicembre 1990 sull'armonizzazione delle imposte dirette dei Cantoni e dei Comuni [LAID; RS 642.14]).
1.2 Un'eccezione va tuttavia ravvisata laddove la ricorrente domanda che siano annullate anche le notifiche di tassazione emanate in prima istanza e su reclamo dall'autorità fiscale. In virtù dell'effetto devolutivo della procedura ricorsuale tali decisioni sono infatti state sostituite dalla sentenza della Camera di diritto tributario. Soltanto quest'ultima pronuncia può quindi costituire l'oggetto dell'impugnativa (DTF 134 II 142 consid. 1.4; 131 II 470 consid. 1.1; 129 II 438 consid. 1).
1.3 Sotto il profilo della ricevibilità, occorre pure chiedersi se il gravame soddisfi appieno i requisiti di motivazione.
L'art. 42 cpv. 1 e 2 LTF impone che l'atto di ricorso contenga i motivi su cui si fondano le conclusioni della parte ricorrente e che negli stessi venga spiegato in maniera concisa perché l'atto impugnato viola il diritto. La motivazione deve quindi essere riferita all'oggetto del litigio e risultare pertinente, in modo che dal ricorso emerga perché e su quali punti la decisione contestata viene impugnata (DTF 134 II 244 consid. 2.1; 133 IV 286 consid. 1.4). Certo, se le censure non vertono sulla violazione di diritti fondamentali o di disposizioni di diritto cantonale e intercantonale (cfr. art. 106 cpv. 2 LTF), il Tribunale federale applica il diritto d'ufficio (art. 106 cpv. 1 LTF). Ciò presuppone comunque che si possa entrare nel merito del ricorso e quindi che quest'ultimo rispetti i requisiti minimi dell'art. 42 cpv. 2 LTF (DTF 134 II 244 consid. 2.1).
Esigenze accresciute valgono poi, oltre che in relazione ai diritti di cui all'art. 106 cpv. 2 LTF, per la contestazione dei fatti. In effetti il Tribunale federale fonda di principio la sua sentenza sui fatti accertati dall'autorità inferiore (art. 105 cpv. 1 LTF). La parte ricorrente deve perciò spiegare in maniera circostanziata per quale motivo ritiene che le condizioni di una delle eccezioni previste dall'art. 105 cpv. 2 LTF sarebbero realizzate, ovvero in particolare perché gli accertamenti dell'istanza precedente risulterebbero non solo errati, ma addirittura arbitrari (cfr. DTF 135 II 145 consid. 8.1; 133 III 393 consid. 7.1); in caso contrario non si può tener conto di uno stato di fatto diverso da quello posto a fondamento della decisione impugnata (DTF 134 I 65 consid. 1.5; 134 II 244 consid. 2.2; 133 II 249 consid. 1.4.3).
In concreto, l'allegato ricorsuale consiste essenzialmente nella descrizione di taluni fatti e in una serie di precisazioni puntuali su argomenti addotti nella sentenza impugnata. Esso non contiene però precise ed esaustive considerazioni di natura giuridica che espongano quali disposizioni legali sarebbero violate e in cosa consisterebbe la lesione del diritto federale. Inoltre la ricorrente propone certo una propria versione di determinati fatti, ma non si confronta in maniera adeguata con quelli ritenuti dall'istanza precedente, spiegando perché le relative constatazioni sarebbero manifestamente insostenibili e quindi arbitrarie. Ne discende che la motivazione soddisfa solo in parte le condizioni legali e giurisprudenziali. Nella misura in cui queste esigenze risultano disattese, il ricorso va dichiarato inammissibile.
2. 2.1 Secondo l'art. 58 cpv. 1 LIFD, l'utile netto imponibile delle persone giuridiche è determinato dal saldo del conto profitti e perdite, epurato dal riporto dell'anno precedente (lett. a), a cui vanno aggiunti i prelevamenti fatti prima del calcolo di tale saldo non destinati alla copertura di spese riconosciute dall'uso commerciale (lett. b) ed i ricavi non accreditati al conto profitti e perdite, compresi gli utili in capitale, di liquidazione e di rivalutazione (lett. c).
All'utile netto imponibile appartengono in particolare anche le distribuzioni palesi o dissimulate di utili e le prestazioni a terzi non giustificate dall'uso commerciale (art. 58 cpv. 1 lett. b ultimo trattino LIFD). Una distribuzione dissimulata di utili è data se la società esegue una prestazione in favore di un suo azionista, o di una persona comunque vicina, senza ricevere alcuna contropartita, o perlomeno non una contropartita equivalente. Occorre inoltre che la persona interessata consegua in tal modo un vantaggio che non sarebbe stato concesso alle medesime condizioni ad un terzo e che il carattere particolarmente vantaggioso della prestazione sia riconoscibile per gli organi societari (DTF 131 II 593 consid. 5.1; 119 Ib 116 consid. 2; sentenza 2A.204/2006 del 22 giugno 2007 consid. 6, in RtiD 2008 I n. 15t pag. 946).
Tra le distribuzioni dissimulate di utili vanno annoverate anche le rinunce a determinati proventi in favore dell'azionista o della persona vicina, con una corrispondente riduzione presso la società dell'utile esposto nel conto economico. Questa forma di prestazione valutabile in denaro, definita con la nozione di prelevamento anticipato dell'utile (Gewinnvorwegnahme), sussiste quando la società non rivendica alcun diritto su introiti di sua competenza, che vengono così incassati direttamente dall'azionista, rispettivamente quando quest'ultimo non fornisce la controprestazione che la società esigerebbe da un terzo (sentenza 2A.204/2006 del 22 giugno 2007 consid. 6, in RtiD 2008 I n. 15t pag. 946; sentenza 2A.263/2003 del 19 novembre 2003 consid. 2.2, in ASA 74 pag. 660; sentenza 2A.602/2002 del 23 luglio 2003, consid. 2).
2.2 Come illustrato dalla Corte cantonale, il Tribunale federale ha già avuto occasione di esprimersi sull'eventuale esistenza di una distribuzione dissimulata di utili qualora una persona con responsabilità dirigenziali all'interno di una società eserciti un'attività in concorrenza con la medesima.
Rilevato che le persone fisiche possono operare per conto di una società anonima sulla base di un contratto di lavoro oppure in particolare come mandatari commerciali, procuratori, direttori o membri del consiglio di amministrazione, il Tribunale federale ha osservato che tutte queste funzioni implicano un dovere di fedeltà verso la società e l'obbligo legale di astenersi dall'esercizio di attività che le fanno concorrenza. Si tratta infatti - ha rimarcato - di vincoli imposti dagli art. 321a e 321b CO per i lavoratori, dall'art. 464 cpv. 1 CO per i procuratori ed i mandatari commerciali e dall'art. 717 cpv. 1 CO per gli amministratori (sentenza 2A.247/1996 del 27 ottobre 1997 consid. 2b/aa, in ASA 67 pag. 216). Ne ha quindi dedotto che una società anonima con scopi economici (cfr. art. 620 cpv. 3 CO) in generale non permette ai propri lavoratori, procuratori, mandatari commerciali, direttori o membri del consiglio di amministrazione di esercitare un'attività in concorrenza con la sua. Se al contrario consente una simile attività, rispettivamente se rinuncia ad esigere da queste persone il rimborso dei guadagni conseguiti grazie ad affari che per loro natura sarebbero di sua pertinenza, essa fornisce una prestazione valutabile in denaro ogni qualvolta la rinuncia agli introiti che le spetterebbero per legge trova fondamento nei rapporti di partecipazione. Questa situazione si verifica in particolare nel caso di un azionista unico o maggioritario che conclude per proprio conto singoli affari che rientrerebbero di per sé nel campo d'attività della società. Ad un collaboratore senza diritti di partecipazione non verrebbe infatti concesso di svolgere un simile impiego, atto a comportare una diminuzione dell'utile della società (sentenza 2A.247/1996 del 27 ottobre 1997 consid. 2b/bb, in ASA 67 pag. 216).
2.3 Come già in propri precedenti giudizi (cfr. sentenza del 6 marzo 2006, in RtiD 2006 II n. 8t; sentenza del 16 aprile 2007, in RtiD 2007 II n. 12t), nella sentenza impugnata la Camera di diritto tributario ha espresso alcune riserve riguardo alla giurisprudenza esposta. In effetti ha certo sostenuto anch'essa la necessità di evitare che, grazie all'esistenza di rapporti di prossimità tra differenti soggetti, si realizzi un travaso di utili tra gli stessi in base a valutazioni di convenienza fiscale. Richiamandosi tra l'altro alle critiche formulate in taluni contributi dottrinali (cfr. RETO HEUBERGER, Die verdeckte Gewinnausschüttung aus Sicht des Aktienrechts und des Gewinnsteuerrechts, 2001, pag. 74 segg.; MATHIAS JOSI, Treuepflicht und geldwerte Leistung, in ST 1999 pag. 251 segg.; cfr., per contro, LOCHER/BEHNISCH, Die Steuerrechtliche Rechtsprechung des Bundesgerichts im Jahre 1997, in ZBJV 1999 pag. 75 segg., in part. pag. 76 seg.), ha tuttavia ritenuto che la possibilità per un contribuente di concludere affari per proprio conto, in concorrenza con la sua società, non debba venir esclusa in maniera categorica. Per poter ammettere una tale situazione sul piano fiscale, ha comunque considerato necessario che l'azionista abbia un'attività distinta da quella svolta alle dipendenze della società anonima, nella forma di una ditta individuale o nell'ambito di un'altra società. A questo proposito, occorrerebbe valutare in particolare il tipo di clientela ed il genere di operazioni concluse dalle differenti entità giuridiche (cfr. sentenza del 16 aprile 2007 consid. 3.3, in RtiD 2007 II n. 12t).
La pertinenza di queste obiezioni dovrà evidentemente essere esaminata soltanto se l'applicazione dei criteri sostanzialmente meno rigorosi adottati dalla Corte cantonale dovesse condurre a conclusioni diverse da quelle a cui si giunge fondandosi sui principi stabiliti dalla giurisprudenza del Tribunale federale.
3. 3.1 Sennonché, nel caso concreto è innanzitutto innegabile che la società anonima è strettamente legata ai titolari della società in nome collettivo. A.A._ e suo nipote C.A._ sono infatti soci in ragione del 50 %, rispettivamente del 12,5 % della Fratelli A._ e nel contempo occupano le funzioni di direttore, rispettivamente di amministratore unico della A.D._SA. Quest'ultima ha inoltre riconosciuto che il suo capitale azionario è stato sottoscritto per il 40 % dalla famiglia A._, senza per di più rivelare l'identità del presunto socio finanziatore estero che deterrebbe il restante 60 %. Altri indizi inequivocabili sono la mutata ragione sociale della ricorrente, a cui è stato aggiunto il cognome A._, e la sua sede sociale, trasferita nel 1997 presso il recapito della società in nome collettivo. I soci di quest'ultima, nel corso di una precedente verifica fiscale, hanno poi ammesso di essere correntisti della ricorrente per un importo di almeno fr. x ed infine è incontestato che quando la società in nome collettivo è a corto di liquidità ricorre a prestiti della società anonima senza versare interessi. Tutti questi elementi dimostrano quindi che la Fratelli A._, rispettivamente i soci a cui è riconducibile, rappresentano persone vicine alla A.D._SA, atte a prestarsi ad una distribuzione dissimulata di utili.
3.2 Accertata questa connessione personale, va poi considerato che il settore d'attività delle due ditte è il medesimo, quello degli impianti sanitari e di riscaldamento. Esse hanno inoltre operato entrambe nel Mendrisiotto e quindi su un identico mercato, non rivolgendosi ad una clientela distinta ed anzi indirizzando talvolta ad uno stesso cliente fatture tanto dell'una quanto dell'altra società. Alcuni contratti sono addirittura stati sottoscritti sotto l'appellativo di "Fratelli A._SA", ossia confondendo aspetti delle due ragioni sociali.
La ricorrente non nega certo che le due ditte abbiano svolto un'attività parallela, ma sostiene che questo dualismo rientrava in una precisa strategia aziendale, volta a trasferirle gradualmente gli affari dalla società in nome collettivo. Dal profilo fiscale, così come messa in atto, questa strategia si appalesa però come uno strumento per operare un ingiustificato spostamento di utili. In effetti dal 2002 tutta la manodopera è passata alle dipendenze della società anonima ed anche C.A._ e A.A._, che comunque non rivestivano un ruolo direttamente esecutivo, l'anno seguente sono stati retribuiti esclusivamente dalla ricorrente. La società in nome collettivo non poteva quindi più essere attiva sul mercato senza far capo in maniera sistematica alla struttura della ricorrente. Gli incarichi assunti sarebbero quindi di per sé stati di pertinenza di quest'ultima, che era l'unica a poterli eseguire direttamente. La stessa ha tuttavia rinunciato ad adempiere in prima persona i mandati e quindi a conseguire anche i relativi guadagni, permettendo invece al suo amministratore unico ed al suo futuro direttore, entrambi azionisti, di svolgere la medesima attività per conto della società in nome collettivo. Tale attitudine non risponde ad una normale logica commerciale e può trovare spiegazione soltanto nella prossimità tra le due entità giuridiche.
L'esistenza di contratti preesistenti ed ancora in fase di esecuzione sottoscritti a nome della Fratelli A._ non muta poi la situazione. In effetti già a priori questa società non sarebbe stata in grado di eseguire i lavori in proprio. Anche per questi casi la ricorrente ha quindi tollerato che gli impegni venissero assunti, ed i relativi introiti conseguiti, dalla società in nome collettivo a lei vicina. Ciò vale a maggior ragione per gli interventi che, pur dipendendo da contratti precedenti, sono stati realizzati a partire dal 2002. Considerato l'avvenuto trasferimento della manodopera, in una situazione ordinaria le società avrebbero in effetti convenuto che l'insorgente sarebbe subentrata nei contratti alla Fratelli A._. La modifica non avrebbe peraltro suscitato particolari obiezioni presso le controparti in quanto, al di là della forma giuridica, la struttura aziendale rimaneva immutata e le persone di riferimento continuavano ad essere C.A._ e A.A._.
3.3 In base alle considerazioni che precedono, indipendentemente dai parametri di valutazione assunti, l'esistenza di una prestazione valutabile in denaro non può che essere confermata. La ricorrente ha infatti permesso a propri azionisti e dirigenti di concludere affari nel suo specifico campo d'attività mediante una società in nome collettivo che per assumere e rispettare gli impegni doveva far capo alla sua infrastruttura. Le due società hanno inoltre esercitato un'attività in concorrenza diretta, senza che tra loro vi fosse una distinzione marcata e che ciascuna avesse peculiarità proprie. Risultano pertanto disattese anche le condizioni alle quali la Corte cantonale ammette la possibilità, per persone vicine ad una società, di svolgere in proprio un'attività in concorrenza con la medesima. Significativa è del resto già l'evoluzione dei risultati della società in nome collettivo che, dopo svariati esercizi conclusisi in perdita o con profitti limitati, nel 2002, ovvero in coincidenza con il vuoto di tassazione, ha realizzato un utile sensibilmente migliore, pari a fr. x.
La ripresa sull'utile della società anonima per il 2002 è inoltre giustamente stata effettuata in ragione di tale importo, comprendendovi dunque anche gli stipendi pagati dalla Fratelli A._ ai propri soci. Il versamento di tali stipendi non può infatti apparire commercialmente giustificato per una società priva di manodopera ed incapace di operare autonomamente sul mercato, ma è stato anch'esso possibile solo grazie alla tolleranza della società anonima, sostanzialmente controllata dalle medesime persone. Anche queste poste configurano perciò una sottrazione di utili appartenenti alla ricorrente.
3.4 Laddove si riferisce all'imposta federale diretta, il ricorso in materia di diritto pubblico, nella misura in cui è ammissibile (cfr. consid. 1.2 e 1.3), deve pertanto essere respinto.
4. Per quanto concerne l'imposta cantonale e comunale, l'art. 24. cpv. 1 LAID sancisce che l'imposta sull'utile ha per oggetto l'utile netto complessivo. Benché nel suo complesso la formulazione della norma citata non sia identica a quella dell'art. 58 LIFD, il concetto di utile sottoposto all'imposta cantonale e comunale armonizzata corrisponde alla nozione valida in materia di imposta federale diretta (sentenza 2A.742/2006 del 15 maggio 2007 consid. 8.1; sentenza 2C_162/2008 del 7 luglio 2008 consid. 6). Nel rispetto dell'art. 24 cpv. 1 LAID, l'art. 67 cpv. 1 della legge tributaria ticinese, del 21 giugno 1994 (LT; RL/TI 10.2.1.1), riprende poi sostanzialmente il tenore dell'art. 58 cpv. 1 LIFD. Le considerazioni esposte a proposito dell'imposta federale diretta si applicano quindi, per analogia, anche alla determinazione dell'utile sotto il profilo dell'imposta cantonale e comunale. Nella misura in cui è ammissibile, il gravame deve di conseguenza essere respinto pure in riferimento all'imposta cantonale e comunale.
5. Visto l'esito dell'impugnativa, le spese vanno poste a carico della ricorrente, secondo soccombenza (art. 65 e 66 cpv. 1 LTF). Non si assegnano invece ripetibili ad autorità vincenti (art. 68 cpv. 3 LTF).
Per questi motivi, il Tribunale federale pronuncia:
1. Nella misura in cui è ammissibile, il ricorso è respinto.
2. Le spese giudiziarie di fr. 3'000.-- sono poste a carico della ricorrente.
3. Comunicazione alla rappresentante della ricorrente, alla Divisione delle contribuzioni e alla Camera di diritto tributario del Tribunale d'appello del Cantone Ticino, nonché all'Amministrazione federale delle contribuzioni, Divisione principale imposta federale diretta, imposta preventiva, tasse di bollo.