Работа 3D принтеров основана на методе послойного формообразования прототипов под управлением программ. Наиболее распространенным форматом для ввода различных конструкций моделей служит STL-файл. В предлагаемых 3D принтерах используются различные технологии и материалы для быстрого прототипирования.

Технология FDM (Fused Deposition Modeling) - послойная укладка горячей полимерной нити.

Полимерная нить с бобины подается в специальную экструзионную головку, разогревается до плавления и выдавливается на плоскость (X,Y) технологической платформы. После укладки очередного слоя платформа перемещается по оси Z. На этой технологии основано прототипирование на 3D принтерах:

Технология FTI (Film Transfer Imaging)  - послойный перенос изображения за счет формирования пленочного слоя.

В качестве материала для этой технологии используется рулонная пленка с нанесенным клеевым слоем. Тонкие слои сечения детали (прототипа) вырезаются лучом лазера  и соединяются между собой прокатыванием ролика. Одновременно с моделью формируется «негатив», который может быть использован в качестве формообразующей оснастки. На этом принципе работают 3D принтеры:

Технология CJP (Color Jet Printing - цветная печать) - построение моделей на основе отверждения гипсового порошка. Основана на послойном скленивании гипсового композитного порошка.с помощью связующего состава, подаваемого через струйную головку. Связующее окрашивается в нужный цвет и придает модели полноцветный вид. Технология используется в 3D принтерах:

Технология MJM (Multi Jet Modeling) – многоструйное моделирование. Формирование слоев производится многоструйной головкой, расплавом термопластичного полимера или воска, подобно обычному струйному принтеру. Для быстрого затвердевания фотополимеров в многоструйной 3D печати используется световое облучение . На этой технологии основана работа 3D принтеров:

Технология SLA (Stereo Lithography Apparatus) – стереолитография. Метод стереолитографии основан на формировании тонких слоев из жидкой фотополяризуемой композиции путем воздействия лазерного излучения. На этом принципе работают 3D принтеры:

Технология SLS (Selective Laser Sintering) - селективное лазерное спекание.

В этом методе порошкообразный термопластичный материал спекается при воздействии лазера.  Предварительно разогретый до температуры плавления порошок разравнивается и на нем лазерным лучом прорисовывается контур слоя. Технология используется в 3D принтерах:

Технология DMS (Direct Metal Sintering) - непосредственное спекание металла. Уникальный метод, позволяющий создавать металлические изделия со сложной внутренней структурой . Процесс послойного сплавления металлических порошков происходит при помощи сфокусированного лазерного излучения. Эту технологию используют 3D принтеры: