医疗行业（尤其是修复性医学领域）存在大量的定制化需求，难以进行标准化、大批量生产，而这恰是3D打印技术的优势所在。目前，3D打印技术在助听器材制造、牙齿矫正与修复、假肢制造等领域已经得到了成功应用且已经比较成熟。利用3D打印制造出的牙桥等制品更加精确精细，相比传统制造方式也更加方便快捷。同样，利用3D打印技术可以很好的实现对剩余肢体的复制，制造出的假肢也更加符合人体工学，在欧洲使用3D打印的钛合金骨骼的患者已经超过3万例，美国一家医院甚至用3D打印出的头骨替换了患者高达75%的受损骨骼。

    除了上述医学修复领域，3D打印技术还可用于了解患者病情以及辅助医患交流。比如：3D打印机可以打印出患者的立体骨骼模型，医生可以通过骨骼模型探讨治疗过程，与患者沟通手术方案；医务人员还可以通过3D打印的复制品了解患者器官内部结构（如血管方向及肿瘤位置），还能够在这些复制品上进行模拟手术。目前，Stratasys 和3D Systems已经能够提供复制人体器官模型的设备，通过CT扫描等医学图像，直接打印出患者器官的模型，这些模型不仅外观逼真，还像器官一样湿润带有纹理。

    3D打印的模型或无生命假肢仅仅是一个开始，最令人憧憬的应用则是直接打印具有活性的组织器官，即所谓“生物打印”。现有的想法包括：利用3D技术打印骨架，再在骨架上培养干细胞，诱导其形成组织；更进一步的方法是直接打印出组织器官用于移植；最具想象力的方案则是在人体内直接打印活性组织或活性器官，连植入的过程都可以省掉。

    Organovo公司已经在生物打印领域取得了一些突破，成功打印出了心肌组织、肺脏、血管等；美国康奈尔大学的生物学家巴切尔利用生物高分子材料打印出能正常工作的心脏瓣膜，其中干细胞夹杂在高分子材料里面，能够逐渐转换成人体细胞。目前，“生物打印”仍处于试验阶段，其应用障碍不仅在于技术领域，还涉及道德问题、监管程序等方面。不过，随着生物科技的发展、以及配套制度的完善，3D打印的人体器官将逐步走进现实应用当中。