熔融沉積3D打印技術又被稱為熔絲沉積。它將絲狀的熱熔性材料進行加熱融化，通過帶有微細噴嘴的熱噴頭把材料擠出來。熱噴頭可以沿X、Y方向進行移動，工作臺則沿Z軸方向移動，熔融的絲材被擠出后，隨即會和前一層材料粘合在一起。一層材料沉積完成后，工作臺將按預定的增量下降一個高度，然后重復以上的步驟，直到3D打印工件完全成型。

熱熔性絲料（通常為ABS或PLA等熱塑性材料）先被纏繞在供料輥上，由步進電機驅動輥子旋轉，絲料在主動輥與從動輥的摩擦力作用下，向熱噴頭的噴嘴送出。在供料輥和熱噴頭之間有一導向套，導向套采用低摩擦力材料制成，以便絲料能夠順利準確地由供料輥送到熱噴頭的內腔。熱噴頭的上方有電阻絲式加熱器，在加熱器的作用下，絲料被加熱到熔融狀態(tài)，然后通過熱噴嘴把熔融材料擠壓到工作臺上，材料冷卻后便形成了工件的一個截面。