A funcionalidade de uma impressora 3D é complexa, visto que há mais de uma dúzia de diferentes tecnologias dedicadas à impressão 3D atualmente no mercado. Entretanto, apesar das diferenças, todas essas tecnologias funcionam de acordo com o mesmo princípio: a criação de objetos camada por camada, utilizando o material fornecido, e de acordo com as instruções fornecidas pelo software que controla a impressora. A principal característica diferenciadora destas tecnologias está na forma como o material é disposto em camadas, com a existência de três classificações principais de impressoras 3D, que são as seguintes: