Les deux grandes familles de matériaux utilisés pour l'impression 3D sont les plastiques et les métaux comme le titane, ou l'acier. On peut également imprimer de la céramique, de la cire, du sable ou du verre. L'impression 3D de béton est aujourd'hui utilisée pour l'architecture 3D. Enfin, le bois est un des derniers matériaux d'impression 3D à avoir vu le jour.