3D打印机就是可以“打印”出真实3D物体的一种设备，功能上与激光成型技术一样，采用分层加工、叠加成形，即通过逐层增加材料来生成3D实体，与传统的去除材料加工技术完全不同。称之为“打印机”是参照了其技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。随着这项技术的不断进步，我们已经能够生产出与原型的外观、感觉和功能极为接近的3D模型。
简单来说，3D打印是断层扫描的逆过程，断层扫描是把某个东西“切”成无数叠加的片，3D打印就是一片一片地打印，然后叠加到一起，成为一个立体物品。
2010年3月，一位名叫恩里科·迪尼的意大利发明家设计出了一种神奇的3D打印机。这种打印机的原料主要是沙子。当打印机开始工作时，它的上千个喷嘴中会同时喷出沙子和一种镁基胶。这种特制的胶水会将沙子粘成像岩石一样坚硬的固体，并形成特定的形状，然后只需要按照预先设定的形状一层层喷上这种材料，最终就可以“打印”出一个完整的雕塑或者教堂建筑。
恩里科·迪尼表示，这种打印机比常规建筑方法要快四倍，而且所使用的原料也只有原来的1/3～1/2，更重要的是几乎不会产生任何废弃物。
3D打印技术是添加剂制造技术的一种形式，在添加剂制造技术中三维对象是通过连续的物理层创建出来的。3D打印机相对于其他的添加剂制造技术而言，具有速度快，价格便宜，高易用性等优点。
目前，三维打印机数量很少，大多集中在“科学怪人”和电子产品爱好者手中。他们主要用来打印像珠宝、玩具、工具、厨房用品之类的东西。甚至有汽车专家用塑料打印出了汽车零部件模型，然后根据塑料模型去订制市面上买不到的零部件。
3D打印机将来的应用对象可以是任何行业，只要这些行业需要模型和原型。以色列的Objet公司认为，3D打印机需求量较大的行业包括政府、航天和国防、高科技产业、教育业以及制造业。主要适用于产品设计、教育、机械、模具设计、医疗器械、汽车制造、建筑、超精密零件制造、逆向工程辅助、真空成型、考古等诸多领域。
3D打印机未来的前景是不可估量的。据国外媒体报道，在不久的将来，外科医生们或许可以在手术中现场利用打印设备打印出各种尺寸的骨骼用于临床使用。未来数年内，打印出的质量更好的骨骼替代品或将帮助外科手术医师进行骨骼损伤的修复，用于牙医诊所，甚至帮助骨质疏松症患者恢复健康。
现在，一些用户正在设计能够使用3D打印技术的物品，如鸟屋、罗马风格的半身像和灯罩。实际上，3D打印机可以打印任何物体。目前，这项技术仍处于萌芽时期，还无法打印装有电缆和运动机件的复杂物体。再有10年或者20年时间，很多家庭都将拥有一台3D打印机，下载设计图，而后打印任何所需要的物品。例如，如果丢失了手机电池盖，你可以下载手机制造商提供的设计图，而后打印一个新的电池盖。有了3D打印机，消费者再也不用购买餐具、玩具以及其他任何无需插电或者不易腐烂的简单物品。
科学家们表示，目前3D打印机的使用范围还很有限，不过在未来的某一天人们一定可以通过3D打印机打印出更实用的物品。
3D打印机目前的应用趋势还没有特别明朗，而我们所能看到的是，3D打印机在建筑设计、食品制作、微型模型、趣味模型、复杂结构、零配件等领域已经有了一定的应用。将来可能会在建筑设计、小商品设计、制造业当中具有非常广泛的应用。