Устройства для 3D прототипирования уже не один десяток лет успешно применяются в различных областях науки и промышленности. В первую очередь, быстрое прототипирование необходимо конструкторам, дизайнерам и технологам, чтобы ещё на стадии проектирования изделия максимально достоверно оценить возможности производства данной модели. При этом после предварительных испытаний нередко появляется необходимость внесения изменений, а значит — повторного изготовления прототипа. И таких итераций, связанных, как правило, с выявленными недостатками или какими-либо изменениями в проекте, может быть до нескольких десятков. 3D принтеры предоставили реальную возможность не только упростить и ускорить процесс создания модели, но и заметно удешевить его — ведь стоимость прототипа зачастую является основным препятствием для продолжения исследований.

Особенно большое значение быстрое 3D прототипирование имеет для автомобильной и авиационной промышленности, поскольку здесь немаловажную роль играют внешние характеристики и аэродинамика, и именно результаты испытаний прототипа в немалой степени определяют срок появления новой модели на рынке. Применение промышленных САПР, конечно, значительно облегчает работу конструкторов, но даже самая реалистичная 3D визуализация не может дать ни полного представления о дизайне будущей модели, ни возможности реально определить её аэродинамические и другие физические свойства. Удешевление и ускорение создания прототипов позволяет компаниям сократить сроки разработки новых моделей, а значит — быстрее запустить их в производство и получить реальное преимущество перед конкурентами.

Именно поэтому необходимость создания 3D моделей напрямую из CAD-файлов поначалу проявилась только в промышленных САПР, распространившись затем, по мере совершенствования, на науку, медицину, образование и т.д.. Основным принципом, используемым в устройствах для быстрого 3D прототипирования, является принцип послойного синтеза модели. На сегодняшний день в мире разработано множество технологий на его основе, разница между которыми состоит лишь в используемых исходных материалах, методике их подачи, способе нанесения/закрепления и постобработке готовых изделий. При этом у каждой из технологий есть свои достоинства и недостатки, комплекс которых и определяет основную область её применения.