3D-tulostimen filamentti mahdollistaa sulatetun laskeuman mallinnus-3D-tulostimien toiminnan. Tällainen 3D-tulostin toimii sulattamalla filamentin kuumennetun suuttimen läpi ja puristamalla sitä kolmiulotteiseksi kokonaisuudeksi kerros kerrokselta. Filamentteja on saatavilla eri halkaisijoina, mutta yleensä ne ovat 1,75 mm tai 2,85 mm. Niitä on saatavana myös eri materiaaleina, väreinä ja ominaisuuksina, ja siten myös eri käyttötarkoituksissa ja viimeistelyissä.

Useilla teollisuudessa käytetyillä 3D-filamenteilla on erilaiset ominaisuudet eri sovelluksissa. Polymaitohappo tunnetaan ylivoimaisesti suosituimpana helppokäyttöisyytensä ja biohajoavuutensa ansiosta. Akryylinitriilibutadieenistyreeni puolestaan tunnetaan lujuudestaan ja kestävyydestään, ja se tarjoaa loistavia profiileja toiminnallisille osille. PETG yhdistää PLA:n helpon tulostuksen ja ABS:n lujuuden, sillä on erinomainen kerrosten tarttuvuus, hyvä kemikaalien kestävyys ja se on sekoitus. TPU viittaa termoplastiseen polyuretaaniin, joka on eräänlainen termoplastinen elastomeeri. Tämä on joustava filamentti; siksi se sopii erinomaisesti osiin, joilla on kumin ominaisuuksia. Muita erikoisfilamentteja ovat nailon, vaikkakaan ei yhtä vahva, ja polykarbonaatti, joka on erittäin vahva, ja sen komposiittimateriaaleihin on lisätty hiilikuitua, puuta tai metallihiukkasia.

Paras filamentti 3D-tulostukseen riippuu kuitenkin projektisi tarkoituksesta. Yleiseen tulostukseen ja helppokäyttöisyyteen PLA näyttää suositeltavan, koska sillä on alhainen tulostuslämpötila ja minimaalinen vääntyminen. ABS tai PETG ovat suositeltavampia, jos tarvitaan enemmän kestävyyttä ja vastustuskykyä korkeammille lämpötiloille. Jos osien joustavuutta halutaan, TPU olisi parempi valinta. Näin ollen parhaan filamentin valintaan vaikuttavat tekijät, kuten mekaaniset ominaisuudet, lämmönkestävyys ja tulostettavan esineen käyttötarkoitus.

3D-tulostuksen aloittelijat huomaavat yleensä, että PLA-filamentti on hyvä lähtömateriaali sen alhaisen sulamislämpötilan ja vähäisen vääntymisen ansiosta, mikä tekee sen kanssa työskentelystä helpompaa verrattuna muihin materiaaleihin. Se tarkoittaa myös sitä, että PLA voi tarttua hyvin tulostusalustaan ilman lämmitettyä alustaa tai kotelointia, mikä puolestaan helpottaa tulostusta. Biohajoava materiaali on saatavana useissa eri väreissä, mikä tekee siitä varsin käyttökelpoisen 3D-tulostuksen aloittelijoille.

3D-tulostusfilamentin asianmukainen säilytys voi olla ensiarvoisen tärkeää tulostustuotteen laadun ja suorituskyvyn ylläpitämiseksi. Filamentti tulee säilyttää kuivassa paikassa kosteuden imeytymisen välttämiseksi, mikä voi aiheuttaa ongelmia tulostuksessa, kuten kuplimista ja huonoa kerrosten tarttumista. On suositeltavaa säilyttää filamentti ilmatiiviissä astioissa, joissa on piidioksidikuivausainepusseja. Jotkut säilyttävät niitä tyhjiöpakkauksissa pitkäaikaista säilytystä varten. Filamentin säilyttäminen poissa suorasta auringonvalosta ja äärimmäisistä lämpötiloista auttaa säilyttämään sen ominaisuudet suurelta osin. Muita tapoja varmistaa laadukas tulostus kaikkina aikoina on tarkistaa filamentin kosteus, esimerkiksi silloin, kun filamentti on hauras tai siinä on pintavaurioita.