FDM 3D打印机的结构和工作方式和传统的平面打印机非常类似，其结构可分为控制组件、机械传动组件、挤出系统和喷头。工作方式也类似，只不过平面打印机只打印1层，3D打印机会打印几百层到几千层不等。

打印头和挤出系统：负责借助喷嘴加热和挤出热塑性打印材料以建立零件的系统。喷嘴尺寸和挤出速度等因素会干扰打印机能够实现的细节水平及其打印速度。

打印床和Z运动系统：打印头和挤出系统将材料堆积到打印床上。当零件打印时，Z运动系统以离散的、相等的步骤移动床以建立零件的层。驱动Z运动系统的电机的精度控制着零件的分辨率和质量，因为它是在Z方向上建立的。

XY龙门运动系统：打印龙门直接控制打印头的X和Y运作。它负责“制作”建立每个图层的工具路径。该机架的强度及其控制它的电机和传感器的质量会干扰与打印床共面的零件的精度和精确度。

3D打印的工作步骤：建模软件创建三维模型（或直接从互联网上下载现成的模型）；切片软件对三维模型进行切片，并设定打印参数。借助SD卡或U盘把经过切片的三维模型拷贝到3D打印机中，设定打印机后开始打印。