如同在傳統(tǒng)加工業(yè)中一樣，在3D打印領域中最基礎、普及最廣的材料也是塑料。從2007年第一臺開源的桌面3D打印機RepRap開始，大眾接觸到最多的、桌面型3D打印設備使用最多的材料就是塑料，確切地說是ABS和PLA。

ABS和PLA塑料都具備很好的熱塑性，因此廣泛用在桌面級和商用級的FDM 3D打印機上，經過加熱熔融后擠出冷卻，來構造三維模型。其實在傳統(tǒng)的注塑成型加工方式中ABS材料應用也非常廣泛，其強度高、韌性好、易加工的特點廣泛用在各種儀器和設備外殼上。PLA材料在強度、韌性上都遜于ABS，不過因為更加環(huán)保、可降解、加熱無異味的原因，越來越多地用在桌面型3D打印機上，而且在展示模型結構、構造方面也沒有問題。

另外一種非常普遍的塑料材料也不得不提——尼龍（PA）。在商用型3D打印設備上尼龍更常見，而且也是一種熱塑性塑料，對FDM 3D打印機和SLS（激光燒結）3D打印機都有很好的支持。

尼龍3D打印材料具備良好的力學性能、耐熱性、耐磨損性、耐腐蝕性，并且尼龍相對潤滑。傳統(tǒng)熱塑成型工藝尼龍材料用在卡扣、塑料鉚釘、扎帶上，而3D打印的塑形能力再擴展應用，用在模型展示、鞋靴中底、工藝品、備用零件上，甚至柔性的尼龍還用來3D打印服裝面料，在時尚圈也有一席之地。

隨著時間的推移，越來越多的熱塑性塑料被試驗用在3D打印設備上，包括PVC、PC、PA尼龍、TPU、PBT等等。而商業(yè)實用性的需要則擴展了3D打印塑料材料的性能和種類，在單一塑料材質中加入添加劑、改性劑來實現(xiàn)某一項或幾項物理性質的強化，比如增加強度、耐磨性、剛性等等，使得商用的3D打印制品應用范圍不僅僅局限于模型、原型展示，而是大大拓展，甚至可以直接用作商品的最終零件。