Есть различные методы трехмерной печати, и в них используются разные материалы.
Самый распространенный у самодельщиков (и дающий самую низкокачественную печать) метод послойного наплавления использует термопластичный полимер (чаще всего ABS-пластик, полилактид и поливиниловый спирт для водорастворимых поддержек, но также могут использоваться нейлон, поликарбонат, полиэтилентерефталат) либо специальный воск (для изготовления выплавляемых моделей), подаваемые под давлением в подогреваемое до плавления материала сопло или экструдер. Подобной же конструкции принтеры, в которые подается расплавленный шоколад, кондитерская мастика тесто или любая подобная жидкая или пастообразная субстанция, могут печатать и съедобные вещи.
В методе лазерной стереолитографии используется жидкий фотополимер, отверждаемый лазерным излучением или проецируемым изображением с DLP-проектором. Твердый фотополимер, из которого состоит объект, представляет собой термопластичный или термореактивный пластик различной химической природы.
В методах лазерного и электроннолучевого спекания могут использоваться различные порошки, как полимеров, так и металлов и различных неорганических соединений. Такими методами можно напечатать предмет из металла (причем даже такого тугоплавкого, как вольфрам), керамики, стекла.
Часто используемый для печати сувенирных фигурок и архитекторами метод 3DP использует гипсовыйно порошок, склеиваемый клеем, подаваемым через сопло, подобное обычному струйному принтеру. Благодаря возможности подачи клея четырех основных цветов такой принтер печатает полноцветные 3D модели. Заменив гипс крахмалом или сахарной пудрой, а клей -- сахарным сиропом, желатиной или альгинатом, можно печатать съедобные объекты.