3D打印材料這一新鮮事物受到很多媒體關注，例如含有活細胞的巧克力或凝膠。其他打印材料（如金屬、陶瓷和玻璃）都逐漸應用於工業生產。根據打印材料的市場銷售追蹤數據，塑料仍位居榜首。
3D打印機旁邊擺著的一般都是裝滿塑料粉末的桶，或是如同輪轂罩大小的顏色鮮豔的塑料線軸。粉末形式的尼龍是最受歡迎的。其他較常使用的打印塑料粉末包括聚丙烯（製造酸奶盒的材料）以及聚乙烯（用於製造垃圾袋）。
每台MakerBot打印機在運送給買方之前都要對其進行測試。2012年，當我在紐約布魯克林參觀它從前的生產設備時，我發現一行行色彩鮮豔的ABS塑料線軸懸掛在打印機上方，這一場景讓人感到很愉快，使人聯想起一盒全新的蠟筆。跟MakerBot打印機相似的是，大部分受消費者歡迎的低成本3D打印機都使用一種叫作“ABS的塑料”，而這種塑料常被用於製造樂高玩具、白色塑料皮劃艇以及硬塑皮箱。
塑料成為3D打印的主導材料的原因如下：首先，塑料價格便宜，易於加工；其次，塑料長期以來一直作為大規模生產的原材料，從製造最簡單的瓶子到複雜昂貴的船體都可以使用塑料。
有時人們會用“塑料”這個詞貶低一個人或一樣物品不夠真實。事實上，塑料是如此真實地存在，它已成為我們地球上迅速增長的主要汙染源，2000年生產的塑料是1960年生產的25倍。
記者蘇珊?弗賴恩克爾追溯了人類社會對塑料的依賴程度的變化，從最開始迷戀使用塑料發展到現在她稱之為“畸形的戀情”的對塑料的高度依賴。大約150年前，當人們首次生產出塑料時，塑料被預言為可以使烏龜和大象免於滅絕的新材料。第二次世界大戰後，塑料的使用範圍越來越廣。根據美國化學理事會的統計，塑料在1976年成為世界上應用最廣的材料。
如今使用的大多數塑料都是由化石燃料（包括天然氣和石油）製成的。塑料成本較低的原因之一就在於它是由從環境中提取化石燃料的過程中產生的廢棄副產品製成的。在演示分子是如何徹底改變一個物體屬性的過程中，人們發現塑料含有大量的碳和氫，這是構成生命體的標誌性元素。
塑料品的耐磨性和耐腐蝕性是塑料能夠廣泛應用的原因，但是同樣的韌性和耐久性也使塑料產品對環境構成了極大威脅。不管塑料被扔多遠，從垃圾桶到垃圾站，或者最終被衝進大海，它們就像一群快速增長的無法生物降解的廢物僵屍大軍一樣。
1997年，查爾斯?穆爾在北太平洋的一個偏遠地區進行航海旅行時，他震驚地發現他的船被一大片漂浮的廢棄塑料所包圍。穆爾稱這一片塑料粒子的流動區域為“太平洋垃圾補丁”，其大小估計和得克薩斯州的麵積相當。
這一場景震驚了穆爾，他在他的《塑料海洋》（Plastic Ocean）一書中描寫了這段經曆。從此，他就將收集和分析海洋漂浮的塑料垃圾作為自己一生的事業。多年來，穆爾和他的船員們定期前往“太平洋垃圾補丁”打撈並登記塑料垃圾，大部分塑料垃圾都是以小顆粒形式存在的。
大多數在海上漂浮的塑料都不能降解，會一直存在。隨著時間的推移，海浪將漂浮的塑料垃圾打成小碎片，也就是穆爾所描述的塑料“五彩紙屑”，從衛星照片上看不到這些碎片，但它們真實地存在於海洋生態係統中。漂浮在海洋上的龐大垃圾島嶼每年不斷擴大，破壞海洋的生態環境，使海鳥和海豹窒息而亡，並將有毒的副產品留在了生態係統中。
穆爾的報告稱，漁網撈到的塑料“五彩紙屑”的重量是海裏浮遊生物的6倍，而浮遊生物是海洋的食物基礎。除了小的塑料碎片，他的漁網也撈到了很多肉眼可以識別的日常塑料製品，如一次性打火機、塑料漁網、塑料手柄、兒童玩具，當然還有塑料瓶。
如今，同工廠大規模生產的塑料產品相比，3D打印塑料零部件數量非常少。如果將其放在“太平洋垃圾補丁”旁邊，3D打印的塑料垃圾的體積微乎其微，就像在一個足球場邊上擺了一隻兒童鞋。然而像其他的塑料品一樣，無論它是定製的還是大規模生產的，大多數3D打印產品在到達生命周期末端時都將被扔進垃圾桶。
3D打印的開創者和預言家喬瑞斯?皮爾斯指出，如果我們繼續按照現在的全球消費率消耗和丟棄物品，我們將會在自己丟棄的廢物裏窒息。一篇名為《3D打印與規模製造—一個更美麗的垃圾站》的博客文章寫道：“我擔心大規模生產最終可能導致大規模滅絕……我真的相信我們正走向滅絕之路……就像複活節島人一樣，我們也將砍倒最後一棵樹。”
塑料對環境具有破壞性，然而塑料也是一個偉大的“民主均衡器”，使每個人都能擁有曾經隻有富人才能使用的家居用品。塑料製品應用於生活的方方麵麵，從普通的塑料玩具到救生時用來輸血的塑料管。