3D打印是根据离散-堆积的原理来的。它以零件的三维数据做基础，通过软件和数控系统，把专用的金属、非金属还有医用生物材料，用挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等办法一层一层堆起来，做出实体东西。3D打印发展了好几十年，已经有几十种工艺了，现在有代表性的技术主要有选择性激光烧结、三维打印、立体光刻、激光选区熔融、熔融沉积制造等。

传统的制造技术（像铸造、锻造、机械加工和注塑成型）很适合大量生产一样的东西，而3D打印不用刀具、模具和夹具，能做出任何复杂结构，实现材料结构一起成形，缩短了制造和加工的时间，所以很适合中小批量、高复杂度、短期快速等要求的零件研发试制和多样化设计制造。靠着自己的优势，3D打印在航空航天、建筑、生物医疗、汽车制造、消费电子还有文化创意等领域表现很出色。

2018年，空客用丝束电弧3D打印做出了世界上第一个自加强机身壁板；俄罗斯联合发动机集团下属的企业Kuznetsov在铸造模具制造里用了3D打印技术，让镁合金铸造成本降了25%，产量提高了20%；中国航天科技集团有限公司五院529厂用3D打印技术做的好几个复杂形状的铝合金结构件第一次在嫦娥四号中继卫星里在轨应用；Lee等人用第二代悬浮水凝胶可逆自由嵌入生物3D打印技术做出了胶原蛋白、毛细血管、心脏左心室和三叶瓣膜等人体器官。这些复杂又高成本的产品都靠3D打印技术成功制造出来了。