自20世纪90年代初以来，清华大学等高校，在3d打印设备制造技术、3d打印材料技术等方面开展了积极的探索。尽管已有部分技术处于世界先进水平，但国内3d打印成本较高，多用于实验，规模化应用尚需时日。用3d打印替代传统制造业批量生产，从效率、成本和可靠性等方面来看都面临着极大挑战。从产业发展角度来说，我国3d打印产业主要存在以下四个方面亟待破解的问题：
产业布局层面，3d打印技术路线和国家层面产业发展战略亟待出台。首先，3d打印技术没有被确立为国家主流制造技术范畴。3d打印技术往往被看作工业设计的一种辅助手段，国家对3d打印这一交叉学科的技术总体规划与重视不够。其次，3d打印产业培育的基础较为薄弱。3d打印产业没有形成产业链、工业环境不配套等等；在一些核心技术和关键器件上仍然对国外依赖较大；在应用方面，我国的3d打印产业分布领域也较为狭窄。
产业规模层面，3d打印行业共性标准没有建立，制约了大规模商业化。3d打印技术应用特征是小批量、多品种和个性化，这就凸显行业共性标准的决定性意义。目前国内的3d打印企业整合度较低，主导的技术标准、开发平台尚未确立，技术研发和推广应用还处于无序状态等等。可见，3d打印行业共性标准体系一日不建立，3d打印就一日不能大规模商业化。
产业支撑层面，3d打印材料供给不足成为产业发展的一个巨大瓶颈。3d打印产业特殊性之一就是材料为王。耗材对3d打印技术的应用和发展起决定作用。国内有能力生产3d打印材料的企业并不多，主要依赖进口，特别是金属材料。由于国内3d打印产业还处于弱小阶段，过小的市场导致企业缺少加大研发投入的能力与动机，而且即便耗材研发成功，也存在规模化生产、材料配比等问题。
产业成长层面，3d打印产业的技术产品化开发滞后于国内市场开发。一方面，我国3d打印技术大多积淀在高校，代表一定实力的3d技术开发大多为清华大学等高校所掌握。但由于高校在技术产业化方面固有缺陷，使得这些技术的产品化开发还很不充分；已有的几家自主制造3d打印设备企业规模较小，研发力量不足。另一方面，国内3d打印服务的市场开发由于进入门槛低而出现过度开发特征。虽然，他们迅速开拓了3d打印服务市场，但同时由于原发性创新与产业核心技术的缺失也给整个处于孵化期的行业增添了风险。