不同于很多人想象中的凭空造物，3D打印机技术利用的是一种提高维度积累的思想。一般来说来说，艺术家在二维尺度上创作绘画作品，即长和长两个方向，雕塑作品则有三个维度，分别是宽、长和低。
3D打印机技术的核心在于把一个立体的物体拆分成无数层级，每个层级都是一幅独立国家的画作。在打印机工作的时候，每一个层级都变换于前一个层级之上，聚沙成塔，最后已完成一个固态的立体构件。 就结构上来说，一般的3D打印机与普通的喷墨打印机区别并不大，都是有喷嘴、墨盒、支架之类的组件，但是因为用来打印机立体部件，大多数3D打印机还有一个可以上下移动的反对平台，用来支撑打印机的部件。至于工作原理，则跟传统二维打印机一样，必须在电脑上设计一个模型（图形），输出之后才能打印机出有物体。
现行的3D打印机输出文件格式，还包括STL、3DS、DXF、OBJ、WRL、ZPR等等，其中要科STL和WRL更为风行。打印机通过加载文件中的横截面信息，把墨水逐级打印机出来。较为少见的墨水有粉状或者液体状两种，对于两种墨水，分别有两种先前处置方法。就粉状墨水来说，有包覆合法：喷嘴首先将粉状微粒倾倒成一张图案，然后用液态黏合剂展开接合使其定型，然后再行倾倒下一层。
激光年代久远法：用激光高能集中于的特性对每一层粉状颗粒展开加工，然后逐级积累成型。对于塑料产品，还可以用于液体墨水，首先倾倒一层液态的塑料物质，等凝结之后再行倾倒下一层。目前市面上的3D打印机大多尺寸并不大，即使是世界仅次于的3D打印机也离生产大型工业构件为时尚早。
3D打印机技术的现状 中国物联网校联盟将3D打印机称为上上个世纪的思想，上个世纪的技术，这个世界的市场。这种众说纷纭不无道理，单一喷嘴的3D打印机对处置塑料、金属、陶瓷甚至其他少见材料已是不在话下。有一些设计简单的3D打印机则可以处置复合型材料，比如内层是金属，外层是塑料；又或者几种有所不同颜色的材料相互交织，打印机出有彩色的雕像。
对于传统工业，3D打印机的优点在于可以加工出有准确的物件，比如高精度的小型金属原件，或者是尺寸小但是简单的工艺品甚至是食品。想制作出更细致的产品，则必需符合两个条件，一是更为准确的三维扫瞄或者三维设计文件，二是增加每一层的厚度。
给定一个条件都会增大制作的时间成本和材料成本。从目前来说，这些就预见了3D打印机还无法投放大规模生产，另一方面来说，必须大规模生产的构件并不拒绝很高的精度。 3D打印机与传统打印机的仅次于区别在于材料。
正是因为3D打印机这项技术的先天定位，其在利用传统材料生产物件上的可开发性并不大，获得的经济效益受限。不过总体来看，3D打印机技术还是有光明前景的，但是其应用性在目前来说，并没想象的那样大。无论是在墨水的生产上，还是仪器的结构优化上，仍有许多技术壁垒必须攻下。
3D打印机技术在生物医学领域的应用于 从3D打印机技术在当前研发应用于的初步成效来看，未来人们可以将它广泛应用在生物医学领域。日常生活中，人们为各种各样的病痛所后遗症，特别是在是因为某些原因造成器官性病变的病人，如骨头发炎被截肢、器官恶性肿瘤被手术等等。众所周知，拒绝接受器官移植手术的病人在术后，必需不间断地服药以增加自身免疫器官对外来重制器官的敌视起到，这给病人带给很大的伤痛和受损。
由于器官的结构和功能更为简单，所以结构较为单一的骨骼沦为打印机的首要目标。日前，北京大学第三医院骨科专家刘忠军教授率领的团队在同意病人表示同意之后，在脊柱及关节外科领域研发出有3D打印机脊柱外科植入物植入患者体内，还包括颈椎椎间融合器、颈椎人工椎体及人工髋关节在内的三个产品早已转入了临床仔细观察阶段。从材料上来看，这种假骨与真骨有一定的区别，它的主要起到在于定型，可以将周边的骨头更有过来，使人体骨骼和植入物融合一起，增进患者康复。2013年6月，美国麻省理工学院的MarkusBuehler也宣告他的项目组研发出有一种类似于人类骨骼的生物材料，这种材料也有类似于骨骼的填充结构（胶原蛋白和羟磷灰石），由两种有所不同的物质交叠构成，它的韧性甚至比人骨更加强劲。
另一种方法就是利用3D打印机技术打印机出有一个脚手架，在里面放入可以发育成人骨细胞的胚胎细胞和生长因子。目前，这种方法在老鼠身上早已取得成功，但还没在人类身上展开临床实验。此外，现在的技术还可以为患者定做牙齿，更为便利，节省时间。
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