3D打印作为一种先进的材料成型技术，有诸多工业制造的优势，发展到现阶段，3D打印在技术上已日臻成熟，但仍然存在不足，离实际的应用尚有距离。在学术领域科研人员对3D打印，从技术源头打印材料、实际应用等方面都有比较深入的研宄。
其中尤以打印材料的研宄最引人瞩目，目前关于高分子打印材料的研宄热点主要集中于以下四个方面：
第一，3D打印带来最直接的优势，就是对于材料不同结构设计的成型支持。首先关注的是对于一些常见结构的实现和优化，比如点阵结构、生物支架等。其次是一些基于结构设计的超材料的实现。这些结构通过传统的方法成型成本较高，上海3D打印在结构设计阶段提供了低成本的成型方案，可以即时地对理论或模拟的结果进行验证，这对于研宄材料结构设计至关重要。SicongShan等人通过理论及数值分析，设计了一种可用于吸能的结构，通过3D打印的方式可以迅速实现这种结构样件的制备和测试验证。
第二，正是对于材料结构设计成型支持所带来的巨大优势，指引科学家去研究将更多的材料制备成合格的3D打印材料。智能材料与3D打印技术的结合就是极佳的案例。目前广受关注的4D打印，多为将形状记忆材料通过3D打印技术成型，这样即在原本3D打印的基础上，为其模型的形状加入了一个与材料形状记忆效应相关维度的变化，这个维度可以是温度、湿度、光照等可控的物理量。Matt Zarek等人通过在形状记忆材料PCL上接枝可实现光固化的丙烯酸酯基团，制备出了一种可以3D打印的形状记忆材料，拓宽其作为形状记忆材料的应用场景。
第三，通过对于最小构筑单元的控制，实现材料性能的优化。上海3D打印带来的对于材料成型上更深层次的影响，是它使得最终成型的物体有了一个最小构筑单元。就像挤出式的打印机所打印的模型，首先它是通过一层层累加而成，而每一层又是由挤出丝的路径覆盖而成，因而它的最小构筑单元就是挤出丝。如果最终成型的物体是同一个形状，传统的成型方式只能通过对材料自身的改性而实现整体改性，但是这种3D打印方式至少多了两个可设计参数，层和路径。就像用砖垒墙，它的最小构筑单元是一小块砖，要实现整面墙的改性十分困难，但是对于一小块砖进行改性就比较容易。如果我们对砖进行了改性，那面整面墙的性质自然也会发生改变。JoshuaJMartin等人通过外场控制使不同的层实现不同的填料取向便是典型的例子。
第四，与实现彩色打印之于普通黑白打印的意义相类似，多材料打印将是上海3D打印发展的重大课题。传统的成型技术在应对多材料的需求时，通常采取的方式是拼接、组装等方式，有较大的局限。而多材料打印可以将多种材料有机的组合在一起，实现更佳的材料性能。JochenMueller等人通过对于挤出头的改进，可以将三种不同材料以图中所示的方式组合在一起，实现材料性能的极大优化。