3D打印機大多的建模手段是使用輔助設計軟件CAD來進行制作的，在計算機輔助設計中，AutoCAD是功能比較強大的一種軟件，適用范圍很廣，對一般建筑、機械、電子等方面的繪圖設計，都是可以勝任的，是絕大多數工程設計人員都需要掌握的。

目前3D打印使用的文件格式多為STL文件，STL文件也就是用三角形表示實體的一種文件格式，這種格式是最開始發明3D打印技術的人定義的，現在已經逐漸成為了圖像處理領域的默認工業標準。國外現在有以部門人在推廣一種見AMF格式的3D打印文件，主要是增加了模型的紋理、顏色、材質等信息，以后可能還會有技術進步，彩色打印成為主流后，這種文件格式會慢慢取代STL。但就目前來說，STL是當之無愧的主流文件格式。

CAD設計主要針對需要參數化建模設計的機械零件一類的應用，一般的三維CAD軟件都能勝任，還包括有Solidworks、Pro-E、Catia等。還包括相對簡單易上手一些的，如Google的Sketchup。另外還有一種適合會編程的人使用的建模設計軟件：OpenScad，這是一款開源軟件，是直接使用代碼編輯生成模型的。不過相對來說不如圖形化建模軟件（Solidworks、UG等）普適度高。當然，優點是生成的scad文件很小，代碼可以被其他應用調用，可以建部件庫，使用起來比較方便。

CG建模主要包括有3D max、犀牛（Rhino）、Blender、Zbrush、maya等。其中Blender，是一款開源的建模軟件，軟件設計出來的模型，要轉換到可打印的STL文件，但是可能存在一部分結構錯誤需要優化，用到Meshlab、Meshmixer、netfab等軟件進行修復。同時現在網上也有許多模型可以直接下載，這樣相對能夠節約成本提高工作效率，以易絢網為例，就能夠免費在其中下載到較為全面的模型。

人像DIY應用主要有123Dcatch，可以用大概20張不同角度的照片，合成出一個可以打印的3D模型。用Kinect配合Reconstructme軟件，可以直接掃描得到人像，大概需要10幾分鐘掃描。