İlk olarak üretilmek istenen model, bir CAD (Computer Aided Design) programında 3D olarak tasarlanır ve STL uzantılı bir dosya elde edilir. STL formatı, 3D olarak tasarlanmış modelin yüzeylerinin matematiksel bir dizi içerisinde çok sayıda üçgene bölünmesiyle yaratılan, bu üçgenlerin kendi normali ve üç adet noktasıyla 3D modeli temsil ettiği bir formattır. Üçgenlerin sayısı arttıkça, modelin detay seviyesi de aynı oranda artar.

STL formatındaki tasarım dosyası, dilimleme (slicing) işlemi için dilimleme yazılımına gönderilir. Dilimleme kısaca, STL dosyasını 3D yazıcının takip edebileceği, nozulun nasıl hareket edeceğinin verilerini içeren “g-code” formatına dönüştürme işlemidir. Bu işlem sırasında, yazıcıdan yazıcıya değişkenlik gösteren modelin doluluk oranı, katman kalınlığı, destek açısı ve raft olup olmadığı gibi ayarlar da düzenlenir. İşlem bittikten sonra, “g-code” yazıcıya gönderilir.

Gönderilen dosyayı alan 3D yazıcıya termoplastik filament malzeme yüklenir ve baskı işlemine başlanır. 3D yazıcının baskı işlemindeki en önemli parçası, ucunda nozulu bulunduran, filamentin çekildiği, eritildiği ve tablaya bırakıldığı ekstrüderdir.

Ekstrüder motorları tarafından çekilmeye başlanan filament, eritilir ve nozuldan yarı akışkan halde baskı tablasına katman katman bırakılır. Erimiş, yarı akışkan plastik malzeme ince iplikler halinde tablaya bırakılırken soğudukça katılaşır. Bu süreç, ekstrüderdeki soğutma fanları sayesinde hızlandırılabilir.

Bu işlemler, model tamamlanana kadar tekrarlanır.