Druk 3D polega na wytwarzaniu wyrobów metodą przyrostową. Technologia ta jest przeciwieństwem usuwania materiału z bloku w celu stworzenia pożądanego kształtu, jak ma to miejsce np. we frezowaniu CNC. W druku 3D kolejne warstwy są nadbudowywane. Wydruki powstają w ten sposób niezależnie od tego, z jakiego materiału powstają.
Druk z termoplastów, czyli z ciekłego tworzywa termoplastycznego jest najbardziej rozpowszechnioną metodą druku 3D. Płaszczyzna X i Y wydruku budowana jest przy użyciu extrudera, z kolei detal nakładany jest cienkimi warstwami w osi Z, czyli pionowej. Tworzywo, z którego wytwarza się wydruki, nazywane jest filamentem. Ma on postać nitki, którą przed rozpoczęciem drukowania umieszcza się w głowicy drukarki. Filament najczęściej wykonany jest z plastiku.
Zdarza się, że w obiekcie, który ma zostać wydrukowany, występują elementy wystające poza główną bryłę. W takim przypadku oprogramowanie służące do przekształcania zaprojektowanego modelu do formy, którą można wydrukować, dodaje podpory pod wystającymi częściami. Dzięki nim drukarka nie próbuje drukować w powietrzu. Niestety usuwanie podpór, które są połączone z wydrukiem, może być kłopotliwe.
Inna metoda tworzenia wydruków to Color Jet Printing, czyli druk 3D w kolorach. W jej przypadku drukarka rozprowadza proszek gipsowy, który jest w sposób wybiórczy natryskiwany spoiwem łączącym kompozyt. W ten sposób tworzone są kolejne warstwy wydruku. Spoiwo może być wzbogacone o 3 lub 4 kolory, które dzięki zmieszaniu dają całą paletę barw.
Kolejną metodą przyrostową jest drukowanie z żywic światłoutwardzalnych. W jej przypadku kolejne warstwy utwardzane są za pomocą wiązki lasera. Gotowy wydruk jest oczyszczany z niescalonej żywicy, po czym suszy się go i naświetla lampami UV.
W jeszcze inny sposób nakładane są kolejne warstwy w technologii spiekania proszków. Tu drukarka nanosi odpowiednią ilość proszku, a laser spieka go w odpowiednich miejscach. Następnie dno pojemnika obniża się o grubość warstwy, na wydruk nanoszony jest proszek i etap się powtarza.