"Pre šikovnú ženu je ťažké variť bez ryže." Materiály sú materiálovým základom 3D tlače a jedným z úzkych miest, ktoré obmedzujú rozvoj 3D tlače. Materiály používané v 3D tlači zahŕňajú najmä technické plasty, gumu, fotocitlivú živicu, sadru, kov a keramiku atď. V oblasti biologických aplikácií sú to umelé kostné múčky, bunkové biologické suroviny atď. Všetky tieto materiály sú vyvinuté pre Zariadenia a procesy na 3D tlač a prichádzajú v rôznych formách, ako je prášok, vlákno, vrstva, kvapalina atď. Napríklad častice práškových materiálov na 3D tlač majú sférický tvar s polomerom menším ako 100 mikrónov.
V nasledujúcom texte sú stručne predstavené niektoré bežne používané materiály pre 3D tlač (hlavne od spoločnosti Medtec) a podrobnejšie informácie možno získať z internetu.
Technické plasty označujú priemyselné plasty používané ako priemyselné diely alebo materiály krytu. Sú to plasty s vynikajúcou pevnosťou, odolnosťou proti nárazu, tepelnou odolnosťou, tvrdosťou a odolnosťou proti starnutiu. Technické plasty sú v súčasnosti najpoužívanejším typom materiálov pre 3D tlač. Bežne používané sú ABS, PC a nylonové materiály. Materiál ABS je termoplastický technický plast bežne používaný v procese rýchleho prototypovania FDM (Fused Deposition Modeling). Má výhody vysokej pevnosti, dobrej húževnatosti a odolnosti proti nárazu.
Fotosenzitívna živica, menovite UV živica, sa skladá z polymérnych monomérov a prepolymérov, do ktorých je pridaný svetelný (ultrafialové svetlo) iniciátor (alebo nazývaný fotosenzibilizátor). Pri ožiarení ultrafialovým svetlom určitej vlnovej dĺžky (250-300nm) môže okamžite spôsobiť, že polymerizačná reakcia dokončí vytvrdzovanie. Fotosenzitívna živica je vo všeobecnosti tekutá a možno ju použiť na výrobu vysoko pevných, vysokoteplotných a vodotesných materiálov. V súčasnosti technológiu 3D tlače fotosenzitívnych materiálov skúma najmä spoločnosť United States 3Dsystem a Israel Object Company. Bežné fotosenzitívne živice sú materiál somos NEXT, materiál živica somos11122, materiál somos19120 a epoxidová živica.
Gumové materiály majú vlastnosti viacerých úrovní elastických materiálov. Vďaka tvrdosti, predĺženiu pri pretrhnutí, odolnosti proti roztrhnutiu a pevnosti v ťahu sú tieto materiály veľmi vhodné pre aplikácie vyžadujúce protišmykové alebo mäkké povrchy. Výrobky z 3D tlačenej gumy zahŕňajú najmä spotrebnú elektroniku, lekárske vybavenie, interiéry automobilov, pneumatiky a tesnenia.
Kovové materiály: V oblasti národnej obrany pripisujú vyspelé krajiny v Európe a Spojených štátoch veľký význam rozvoju technológie 3D tlače a veľa investovali do výskumu. 3D tlač kovových dielov bola vždy stredobodom výskumu a aplikácií. Kovový prášok používaný pri 3D tlači vo všeobecnosti vyžaduje vysokú čistotu, dobrú sférickosť, úzku distribúciu veľkosti častíc a nízky obsah kyslíka. V súčasnosti medzi kovové práškové materiály používané v 3D tlači patria najmä zliatiny titánu, zliatiny kobaltu a chrómu, nehrdzavejúca oceľ a materiály zo zliatin hliníka.
Keramické materiály majú vynikajúce vlastnosti, ako je vysoká pevnosť, vysoká tvrdosť, odolnosť voči vysokej teplote, nízka hustota, dobrá chemická stabilita a odolnosť proti korózii. Sú široko používané v leteckom, automobilovom, biologickom a inom priemysle. Avšak vzhľadom na tvrdé a krehké vlastnosti keramických materiálov je obzvlášť ťažké ich tvarovať.