3D-printimine ehk kiirprototüüpimine on tootmismeetod, mille käigus 3D-objekte valmistatakse kiiresti mõistliku suurusega masinal, mis on ühendatud objekti jooniseid sisaldava arvutiga. Põhiprintsiibid on nagu 2D-printeril: materjalikassetid, väljundi paindlikkus ja koodi tõlkimine nähtavaks mustriks. Entusiastid loodavad, et kodutootjad juhatavad sisse kohandatud tootmise revolutsiooni ja kõrvaldavad (või vähendavad oluliselt) vajaduse tsentraliseeritud tootmise järele. Selle asemel, et poodi nõudekomplekti järgi minna, võiks inimene plaanid internetist osta ja lihtsatest materjalidest välja printida.
Tehnoloogia, mis võimaldab 3D-printeritel töötada, ilmus 1990. aastate keskel. Pärast nende saabumist ennustasid futuristid kohe, et inimesed näevad neid peagi igas kodus. Osade kulu, mis sisaldab arvukalt paindlikke tootmistööriistu, on aga hoidnud kulud liiga kõrgel, et enamik inimesi ei saaks seda endale lubada. Praegused mudelid on kallid masinad, mida kasutavad professionaalsed tootedisainerid või insenerid, kes kasutavad neid näiteks klientidele esitlustel kasutatavate mudelite valmistamiseks. Tänapäeva seadmed töötavad erinevate lähteainetega, nagu saepuru ja liim, mida saab 3D-struktuurideks pressida seni, kuni disain võimaldab kihte järk-järgult peale kanda.
Uusimad 3D-printimisseadmed kasutavad metallist 3D-objektide valmistamiseks laserit ja metallitolmu, muutes tehnoloogia atraktiivsemaks. Neid masinaid on Iisrael ja USA juba kasutanud UAV-de ehk mehitamata õhusõidukite tootmiseks. Ameerika Ühendriikide sõjavägi uurib lahinguväljal kasutamiseks sobivat printerit, mida saaks vajaduse korral kasutada sideseadmete tootmiseks.
Varased prognoosid näitasid, et need masinad kasutaksid toodete valmistamiseks tõenäoliselt laserite ja spetsiaalsete polümeeride kombinatsiooni. Teatud polümeerid tahkuvad ainult teatud valguse segus ja seda omadust saab ära kasutada laserite duo abil, mis iseseisvalt ei täida neid optilisi tingimusi, kuid täidavad neid koos kasutamisel. Kui kaks laserit lahuses ristuvad, see tahkub. Ehitades konstruktsiooni maast madalast, saab vedela polümeeri äravoolul luua stabiilse toote. See meetod osutus aga üsna kulukaks ja tänapäeval on kasutusel tehniliselt vähem nõudlikud võtted.
Ühel päeval võivad olla 3D-printerid, mis kasutavad nanotehnoloogiat toodete loomiseks, ladestades need aatomhaaval. Esialgne töö aatomite näpunäidetega viitab sellele, et see on teaduslikult teostatav. Aatomiskaalal on loodud lihtsad masinad, nagu väikesed rattad, transistorid ja “kõndiv DNA”. Need võivad olla arenenumate kohandatud tootmissüsteemide eelkäijad.