Printarea 3D a unui obiect se realizează prin procesul de adiție controlată de material, strat peste strat, până când obiectul a fost creat în integralitatea lui așa cum a fost definit digital. Fiecare astfel de strat poate fi văzut ca o secțiune orizontală din obiect, mai exact o felie 2D, toate straturile fiind îmbinate gradual la un loc pentru a alcatui forma finală a obiectului. Pentru a înțelege mai bine cum se realizează printarea 3D imaginează-ți urmatorul lucru: vrei să creezi un obiect tridimensional, hai să zicem un cub în miniatură și ai la îndemână drept material de construcție un top cu foi de hârtie A4. Cum procedezi? Singura modalitate este să decupezi o mulțime de pătrate (feliile de 2D) pe care să le lipești la un loc, rezultând la un moment dat cubul dorit. Firește că printarea 3D este un proces mult mai complex însă pe ansamplu procedeul este asemănător, adiția de straturi noi peste cele deja existente pentru a forma a treia dimensiune: înălțimea.

             Toate imprimantele 3D actuale folosesc acest proces de adiție de strat peste strat, fiind totodată mai multe tipuri de tehnologii disponibile, diferența dintre ele constând în modul în care sunt create și alipite straturile. Unele dintre ele se bazează pe topirea sau mărirea gradului de maleabilitate a materialului pe care se lucreză, altele pe diferite procese ce includ utilizarea unor fascicule laser sau radiații ultraviolete pe materiale receptive la acestea.

Pentru a putea printa 3D un obiect este nevoie de schița virtuală computerizată a acestuia, care fie este creată folosind un program de proiectare asistată de calculator (CAD - Computer Aided Design) fie este obținută prin scanarea 3D a obiectului - folosind un alt dispozitiv performant și recent apărut, asemănător scanerelor uzuale, adică 2D, care are menirea de a construi computerizat, pe baza unor senzori sau pe baza fotografierii obiectului, forma spațială a unui obiect. Deci pentru a printa un obiect 3D este nevoie, în primul rând, de un fișier care să definească forma și caracteristicile interne ale acestuia.

Imprimanta 3D crează obiecte conform schiței computerizate ținând cont și de materialul, eventual amestecul de materiale dorite pentru a forma compoziția interioară și exterioară a obiectului. Rezultatul printării este de regula de dimensiuni mici, majoritatea imprimantelor 3D destinate uzului personal sau comercial putând imprima doar obiecte de pana la 30x30x30 cm (lungime - lățime - înălțime).

             Așadar, folosind o astfel de imprimantă se pot crea obiecte tridimensionale de orice fel - mai exact de orice formă - având la dispoziție o varietate de culori și tipuri de materiale de producție, cel mai accesibil și cel mai utilizat fiind plasticul. În plus, obiectele create au o rezistenta internă scăzută la șocuri fizice, termice, etc. - această calitate fiind dependentă într-o oarecare măsură și de calitatea fizică, chimică, eventual biologică, atât a schiței computerizate dupa care a avut loc procesul de printare și mai ales a mertialului din care s-a realizat obiectul printat.