Drukarki 3D mogą wykorzystywać wiele różnych materiałów do tworzenia obiektów. Najpopularniejsze materiały to żywice, tworzywa sztuczne, termoplasty i metale.
Żywica do druku 3D to najczęściej wykorzystywany rodzaj materiału. Są łatwe w obróbce i mają szeroki zakres zastosowań. Żywice są używane przede wszystkim do prototypowania i produkcji małych części. Niektóre żywice nadają się również do tworzenia biżuterii lub zastosowań dentystycznych.
Tworzywa sztuczne to kolejny popularny materiał do druku 3D. Są mocne i trwałe, co czyni je idealnymi do produkcji większych obiektów, takich jak zabawki czy narzędzia. Tworzywa sztuczne mogą być również wykorzystywane do produkcji komponentów do samochodów, elektroniki i innych produktów, które muszą być lekkie bez utraty wytrzymałości lub trwałości.
Termoplasty to półpłynne związki tworzyw sztucznych, które po ochłodzeniu ze stanu stopionego ulegają zestaleniu po wytłoczeniu przez dyszę na płytę konstrukcyjną za pomocą sterowanych komputerowo silników zwanych gorącymi końcówkami (które podgrzewają tworzywo). Do tworzyw termoplastycznych należą: kwas polimlekowy (PLA), polialkohol winylowy (PVA), akrylonitryl-butadien-styren (ABS) i politereftalan etylenu (PET).