Einer der Vorteile des 3D-Drucks ist die Möglichkeit, aus einer Vielzahl von Materialien zu drucken. Die Auswahl des Materials hängt von den Anforderungen des Produkts ab, einschließlich der mechanischen Eigenschaften, der Hitzebeständigkeit, der Flexibilität und anderer Faktoren.

Für den 3D-Druck von Kunststoffen werden in der Regel Materialien wie PLA (Polylactid), ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) und PETG (Polyethylenterephthalatglykol) verwendet. Jedes dieser Materialien hat spezifische Eigenschaften, die je nach Anwendung ausgewählt werden können. PLA ist ein biologisch abbaubares Material, das häufig für den Prototypenbau verwendet wird, während ABS robust und langlebig ist und in der Automobilindustrie eingesetzt wird.

Für den 3D-Druck von Metallen können verschiedene Materialien wie Edelstahl, Titan und Aluminium verwendet werden. Metall-3D-Druck erfordert jedoch spezielle Drucker und Verfahren, da das Material durch Schmelzen und erneutes Aushärten aufgebaut wird.

Keramik-3D-Druck wird zunehmend eingesetzt, um komplexe geometrische Formen und Strukturen herzustellen, die mit traditionellen Methoden schwer zu erreichen wären. Für den Keramik-3D-Druck werden Materialien wie Porzellan, Steinzeug und Steingut verwendet.

Ein weiteres aufkommendes Material für den 3D-Druck ist biologisches Gewebe, das in der medizinischen Industrie eingesetzt wird, um menschliches Gewebe und Organe herzustellen. Hierbei werden Stammzellen und spezielle Biomaterialien verwendet, um das Gewebe schichtweise aufzubauen.

Es ist auch möglich, Materialien mit speziellen Eigenschaften herzustellen, wie z.B. flexible oder transparente Kunststoffe, durch Zugabe von Additiven während des Druckprozesses.