与传统打印机非常相似，3D打印机机使用多种技术。最常见的是熔融沉积建模(FDM)，也称为熔融灯丝制造(FFF)。在其中，由丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚乳酸(PLA)或其他热塑性塑料组成的长丝熔化并通过加热的挤出喷嘴分层沉积。与大多数面向消费者、业余爱好者和学校的3D打印机机一样，第一台推向市场的3D打印机机由Stratasys于1990年代中期在IBM的帮助下制造，使用FDM（Stratasys的商标术语）。

3D打印机中使用的另一种技术是立体光刻。在其中，紫外线激光照射到一桶对紫外线敏感的光聚合物中，在其表面追踪要创建的物体。聚合物在光束接触到的任何地方固化，光束根据其工作的CAD或CAM文件中的说明逐层“打印”对象。

在这种情况下，您还可以使用数字光投影仪(DLP)3D打印机。这种方法将液态聚合物暴露在来自数字光处理投影仪的光线下。这将一层一层地硬化聚合物，直到物体建成，剩余的液态聚合物被排出。

多喷射建模是一种类似喷墨的3D打印机系统，可将彩色胶状粘合剂喷涂到要形成物体的连续粉末层上。这是最快的方法之一，也是少数支持多色打印的方法之一。

可以修改标准喷墨打印机以使用墨水以外的材料进行打印。有进取心的DIY者已经建造或改装了打印头，通常是压电头，以处理各种材料——在某些情况下，在其他3D打印机机上打印出打印头！MicroFab Technologies等公司销售具有3D功能的打印头（以及完整的打印系统）。

选择性激光烧结(SLS)使用高功率激光熔化塑料、金属、陶瓷或玻璃颗粒。在工作结束时，剩余的材料被回收。电子束熔化(EBM)使用（您猜对了）电子束逐层熔化金属粉末。钛通常与EBM一起用于合成医疗植入物以及飞机零件。

根据技术的不同，3D打印机机可以使用多种材料，包括但不限于金属（其中包括不锈钢、焊料、铝和钛）；塑料和聚合物（包括将塑料与金属、木材和其他材料结合的复合材料）；陶瓷；石膏;玻璃；甚至还有奶酪、糖衣和巧克力等食物！