3D打印機就是可以“打印”出真實3D物體的一種設備，功能上與激光成型技術一樣，采用分層加工、疊加成形，即通過逐層增加材料來生成3D實體，與傳統的去除材料加工技術完全不同。稱之為“打印機”是參照了其技術原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。隨著這項技術的不斷進步，我們已經能夠生產出與原型的外觀、感覺和功能極為接近的3D模型。
簡單來說，3D打印是斷層掃描的逆過程，斷層掃描是把某個東西“切”成無數疊加的片，3D打印就是一片一片地打印，然後疊加到一起，成為一個立體物品。
2010年3月，一位名叫恩裏科·迪尼的意大利發明家設計出了一種神奇的3D打印機。這種打印機的原料主要是沙子。當打印機開始工作時，它的上千個噴嘴中會同時噴出沙子和一種鎂基膠。這種特製的膠水會將沙子粘成像岩石一樣堅硬的固體，並形成特定的形狀，然後隻需要按照預先設定的形狀一層層噴上這種材料，最終就可以“打印”出一個完整的雕塑或者教堂建築。
恩裏科·迪尼表示，這種打印機比常規建築方法要快四倍，而且所使用的原料也隻有原來的1/3～1/2，更重要的是幾乎不會產生任何廢棄物。
3D打印技術是添加劑製造技術的一種形式，在添加劑製造技術中三維對象是通過連續的物理層創建出來的。3D打印機相對於其他的添加劑製造技術而言，具有速度快，價格便宜，高易用性等優點。
目前，三維打印機數量很少，大多集中在“科學怪人”和電子產品愛好者手中。他們主要用來打印像珠寶、玩具、工具、廚房用品之類的東西。甚至有汽車專家用塑料打印出了汽車零部件模型，然後根據塑料模型去訂製市麵上買不到的零部件。
3D打印機將來的應用對象可以是任何行業，隻要這些行業需要模型和原型。以色列的Objet公司認為，3D打印機需求量較大的行業包括政府、航天和國防、高科技產業、教育業以及製造業。主要適用於產品設計、教育、機械、模具設計、醫療器械、汽車製造、建築、超精密零件製造、逆向工程輔助、真空成型、考古等諸多領域。
3D打印機未來的前景是不可估量的。據國外媒體報道，在不久的將來，外科醫生們或許可以在手術中現場利用打印設備打印出各種尺寸的骨骼用於臨床使用。未來數年內，打印出的質量更好的骨骼替代品或將幫助外科手術醫師進行骨骼損傷的修複，用於牙醫診所，甚至幫助骨質疏鬆症患者恢複健康。
現在，一些用戶正在設計能夠使用3D打印技術的物品，如鳥屋、羅馬風格的半身像和燈罩。實際上，3D打印機可以打印任何物體。目前，這項技術仍處於萌芽時期，還無法打印裝有電纜和運動機件的複雜物體。再有10年或者20年時間，很多家庭都將擁有一台3D打印機，下載設計圖，而後打印任何所需要的物品。例如，如果丟失了手機電池蓋，你可以下載手機製造商提供的設計圖，而後打印一個新的電池蓋。有了3D打印機，消費者再也不用購買餐具、玩具以及其他任何無需插電或者不易腐爛的簡單物品。
科學家們表示，目前3D打印機的使用範圍還很有限，不過在未來的某一天人們一定可以通過3D打印機打印出更實用的物品。
3D打印機目前的應用趨勢還沒有特別明朗，而我們所能看到的是，3D打印機在建築設計、食品製作、微型模型、趣味模型、複雜結構、零配件等領域已經有了一定的應用。將來可能會在建築設計、小商品設計、製造業當中具有非常廣泛的應用。