3D打印材料作為新興科技產業，近年來發展迅猛，成為國家重點推動發展產業。目前，3D打印材料的總量不止200余種，每隔一段時間就會有材料誕生，然而對于3D打印發展而言，這些材料遠遠不夠。近年來就相繼涌現了以塑料、陶瓷、金屬、LayWood、蠟材料等作為3D打印材料。并且3D打印材料根據3D打印成型技術的不同，種類也不盡相同，以下這張圖就是不同的成型技術使用的3D打印材料。
SLA/DLP機型也就是我們常說的光固化成型機型一般使用較多的為樹脂材料，這類機型常常采用照射聚焦的方法對材料進行固化，所以一般樹脂材料為液體狀態。而其他的成型技術如選擇性激光燒結(SLS)、直接金屬激光燒結(DMLS)、電子束熔煉(SHS)等采用的材料一般為金屬材質。
3D打印技術真正的優勢在于其打印材料，3D打印材料是3D打印技術發展的重要物質基礎，在某種程度上，材料的發展決定著3D打印能否有更廣泛的應用。3D打印可以很好地模仿塑料與金屬材料的機械或者熱能屬性，然而這也是當前制約3D打印發展的一大技術原因。
使用最廣泛的是聚合物—丙烯腈，雖然3D材料開始向金屬方向轉移，但聚合物還會在一段時間內成為市場主導材料。工程塑料，指被用做工業零件或外殼材料的工業用塑料，具有強度高、耐沖擊性、耐熱性、硬度高以及抗老化性等優點，正常變形溫度可以超過90℃，可進行機械加工、噴漆以及電鍍。工程塑料是當前應用最廣泛的一類3D打印材料，常見的有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺(PA)、 聚碳酸酯(PC)、聚苯砜(PPSF)、聚醚醚酮(PEEK)等。一些未來的3D打印生物材料包括熱鉻聚乳酸，尼龍11，柔性聚乳酸或軟聚乳酸，生物橡膠、稻草基以及竹基生物材料，和laybrick。熱鉻聚乳酸長絲在溫度變化下發生顏色變化;柔性聚乳酸或軟聚乳酸和尼龍11具有高度的靈活性;稻草基以及竹基生物材料具低成本優勢。金屬材料更多地應用于牙醫行業，主要有鈦、鋁、鉻、鈷等，按收入計算，市場占有率在30%以下。航空將成為驅動金屬材料使用增長的主要領域。高分子凝膠具有良好的智能性，海藻酸鈉、纖維素、動植物膠、蛋白胨、聚丙烯酸等高分子凝膠材料用于3D打印，在一定的溫度及引發劑、交聯劑的作用下進行聚合后，形成特殊的網狀高分子凝膠制品。如受離子強度、溫度、電場和化學物質變化時，凝膠的體積也會相應地變化，用于形狀記憶材料。凝膠溶脹或收縮發生體積轉變，用于傳感材料;凝膠網孔的可控性，可用于智能藥物釋放材料。陶瓷材料具有高強度、高硬度、耐高溫、低密度、化學穩定性好、耐腐蝕等優異特性，在航空航天、汽車、生物等行業有著廣泛的應用。但由于陶瓷材料硬而脆的特點使其加工成形尤其困難，特別是復雜陶瓷件需通過模具來成形。模具加工成本高、開發周期長，難以滿足產品不斷更新的需求。除了上面介紹的3D打印材料外，目前用到的還有彩色石膏材料、人造骨粉、細胞生物原料以及砂糖等材料。彩色石膏材料是一種全彩色的3D打印材料，是基于石膏的、易碎、堅固且色彩清晰的材料。基于在粉末介質上逐層打印的成型原理，3D打印成品在處理完畢后，表面可能出現細微的顆粒效果，外觀很像巖石，在曲面表面可能出現細微的年輪狀紋理，因此，多應用于動漫玩偶等領域。3D打印技術與醫學、組織工程相結合，可制造出藥物、人工器官等用于治療疾病。加拿大目前正在研發“骨骼打印機”，利用類似噴墨打印機的技術，將人造骨粉轉變成精密的骨骼組織。打印機會在骨粉制作的薄膜上噴灑一種酸性藥劑，使薄膜變得更堅硬。
