本書首先回顧了增材製造技術的演變，作為人類進步的一大裏程碑，它標誌著人類在控製有形物質方麵所取得的進步。旅程的第一篇章回顧了人類史無前例地實現了對物體形狀的掌握。今天的3D打印機幾乎可以打印任何材料：從尼龍到玻璃，從巧克力到鈦，從水泥到活細胞。
創造任意形狀的能力已經產生了深遠的影響，超過了工程設計。大規模生產正在成為大規模定製。未來，隨著3D打印技術的改進，每個人都會設計和製造複雜產品。與傳統製造業並存的資源和技能障礙將得以緩解，使創新大眾化，持續釋放人類創造力。
旅程的第二篇章剛剛啟幕—控製物質的構成，不僅僅是塑造外部幾何形狀，而是以前所未有的逼真度塑造出新的超材料的內部結構。
有一天，我們將能夠用不同的材料製作材料。當3D打印機可以通過新的方式將原材料加以混合，新型材料就會出現。材料製造過程將會擺脫傳統的先製造單個零部件後組裝的弊端。有了混合材料打印，多元結構的部件將會被同時製造、同時組裝出來。在一個較小的範圍內，我們將會以納米級的精度將多種材料嵌入和編排到複雜的微觀結構中。
基於該種可能，你可以打印定製的網球拍以巧妙地放大你獨特的反手能力，或者為緩解你的背痛植入定製的椎間盤（但這兩項在職業運動中可能不被允許）。盡管這種可能性非常大，但很少有材料科學家能夠預測這些新材料的性能，也很少有設計者能夠開辟出全新的設計空間。為了增強人類的創造力，新的設計工具亟待出現。
旅程的第三篇章正如我們已經觀察到的早期跡象，就是控製行為。在這一篇章中，我們超越第一篇章中對物質形狀的控製，也超越第二篇章中對結構的控製。在第三篇章中，我們將程序編寫進材料，使其具備我們所需要的功能。我們不再打印被動的零部件和材料，而是打印能夠感知、反應、計算和行動的綜合的主動係統。我們不僅要控製物體的機械功能，更要控製信息和能源的處理過程。
當這一天來臨時，我們將能夠打印幾乎任何東西—比如手機或者從3D打印機裏溜達出來的機器人。但是，如同任何科幻小說一樣，這裏也存在一個隱情。這種機器人看起來不會完全像今天的機器人，因為它不會受限於傳統製造業的約束條件，也不會直接由人類設計，因為新的設計空間太大，讓人難以捉摸。如果人類能夠製造出由被動和自由積極的兩種子結構組成的靈活係統，那麼通往新的設計空間和新的工程範式的大門將被開啟，其所產生的強大力量不亞於生物學。