熔融沉积3D打印技术又被称为熔丝沉积。它将丝状的热熔性材料进行加热融化，通过带有微细喷嘴的热喷头把材料挤出来。热喷头可以沿X、Y方向进行移动，工作台则沿Z轴方向移动，熔融的丝材被挤出后，随即会和前一层材料粘合在一起。一层材料沉积完成后，工作台将按预定的增量下降一个高度，然后重复以上的步骤，直到3D打印工件完全成型。

热熔性丝料（通常为ABS或PLA等热塑性材料）先被缠绕在供料辊上，由步进电机驱动辊子旋转，丝料在主动辊与从动辊的摩擦力作用下，向热喷头的喷嘴送出。在供料辊和热喷头之间有一导向套，导向套采用低摩擦力材料制成，以便丝料能够顺利准确地由供料辊送到热喷头的内腔。热喷头的上方有电阻丝式加热器，在加热器的作用下，丝料被加热到熔融状态，然后通过热喷嘴把熔融材料挤压到工作台上，材料冷却后便形成了工件的一个截面。