3D打印材料可分為工程塑料、生物塑料、熱固性塑料、光敏樹脂、金屬材料等。金屬材料分為：不銹鋼、馬氏體有效鋼、高溫合金、鈦/鈦合金、鋁合金、鎂合金、鈷鉻合金、銅合金、銀、金，等。

 根據手持式光譜儀分析類型，3D打印金屬材料可分為鐵基合金、鈦及鈦基合金、鎳基合金、鈷鉻合金、鋁合金、銅合金和貴金屬。

 鐵基合金是一種在3D打印技術中研究較早、較深入的金屬材料。常用的鐵基合金包括工具鋼、316L不銹鋼、M2高速鋼、H13模具鋼和15-5PH馬氏體時效鋼。鐵基合金具有成本低、硬度高、韌性好、可加工性好等優點，特別適用于模具制造。異型水道模具三維打印是鐵基合金的主要應用。用傳統工藝難以對異型水道進行加工。而三維打印可以控制冷卻通道的布置與模具型腔的幾何形狀基本一致，提高溫度場的均勻性，有效減少產品缺陷，延長模具壽命。

 鈦及鈦合金具有比強度高、耐熱性好、耐腐蝕性好、生物相容性好等優點，已成為醫療器械、化工設備、航空航天和體育器材的理想材料。然而鈦合金是典型的難加工材料，其應力高、溫度高、刀具磨損嚴重，限制了鈦合金的廣泛應用。3D打印技術特別適用于鈦和鈦合金的制造。首先，3D打印在保護性氣氛下，鈦不易與氧、氮等元素發生反應，微區的快速加熱和冷卻也限制了合金元素的揮發；其次，它可以在不切割的情況下產生復雜的形狀，并且基于粉末或線材的高利用率，不會造成原材料的浪費，大大降低了制造成本。目前，3D打印鈦及鈦合金包括純鈦、Ti6A14V（TC4）和ti6a17nb，可廣泛應用于航空航天零件和人工植入物（如骨骼、牙齒等）。

 鎳基合金是一種發展迅速、應用廣泛的高溫合金。在650～1000℃具有較高的強度和一定的抗腐蝕能力，廣泛應用于航空航天、石油化工、造船、能源等領域。例如，鎳基高溫合金可用于航空發動機的渦輪葉片和渦。常用的3D打印鎳基合金有Inconel625、Inconel718和inconel939。

 手持式光譜儀可檢測3D打印金屬材料：鐵基合金、鈦及鈦基合金、鎳基合金、鈷鉻合金、鋁合金、銅合金和貴金屬。

 鈷基合金也可以用作高溫合金，但由于資源的缺乏，其發展受到限制。鈷基合金由于具有比鈦合金更好的生物相容性，被廣泛應用于牙科植入物和骨科植入物的醫療材料。目前常用的三維打印鈷基合金有co212、co452、co502和cocr28mo6。

 鋁合金具有密度低、耐腐蝕性好、抗疲勞性強、比強度和剛度高等優點，對于手持式光譜儀來說是一種理想的輕質材料。3D打印所用的鋁合金為鑄造鋁合金，常用品牌有alsi10mg、AlSi7Mg、alsi9cu3等；韓國通信衛星韓國衛星5a、韓國衛星7采用SLM制造的AlSi7Mg輕量化組件。它們不僅由原來的多個部分組成，而且由多個部分組成。零件重量比原設計減輕22%，制造成本降低30%，生產周期縮短1-2個月。其他金屬材料，如銅合金、鎂合金、貴金屬等，需求量比上述金屬材料少，但也有相應的應用前景。