Nyomtatáskor a gép beolvassa a GCode-ot és sorban egymásra illeszkedő rétegeket képez a megömlesztett nyomtatószálból, így fokozatosan felépíti a modellt a metszetekből. Ezek a rétegek, melyek alakra és vastagságra megegyeznek a virtuális modell metszeteivel, egymáshoz tapadnak. A rétegek határán a tárgy szilárdsága kb. 25%-a a többi síkban elérhető szilárdságnak, ezért nagyon fontos a megfelelő orientáció beállítása szeleteléskor; sőt, e tényt már a tervezés során számításba kell venni. Ez a sajátosság az oka annak is, hogy a nyomtatott tárgyak kinézetre és terhelhetőségre eltérnek a fröccsöntött műanyag termékektől.
Az FDM nyomtatás legnagyobb előnye, hogy majdnem minden formát vagy geometriai testet elő tud állítani. Fontos megjegyezni, hogy ennek ára van: bizonyos geometriák csak alátámasztások segítségével nyomtathatók ki. Ezek később eltávolíthatók, de nem nyom nélkül. Cserébe viszont komplex geometria is létrehozható, ami más eljárással egy darabból nem megoldható. A kész tárgy felbontását elsősorban a rétegek vastagsága befolyásolja. A szokásos rétegvastagság 200 μm (0,2 mm), a kisebb, részletesebb tárgyaknál pedig 50-100 μm (0,0,5-0,1 mm). A réteg síkjában a felbontás a lézernyomtatókéhoz hasonló.
FDM nyomtatóval egy modell kinyomtatása néhány perctől néhány óráig tart (nagy modelleken akár napokon át dolgozik a gép) az alkalmazott rétegvastagságtól, nyomtatási sebességtől, valamint a test méretétől és bonyolultságától függően. A hagyományos gyártási eljárások (például a fröccsöntés) polimer alkatrészek tömeggyártása esetén általában olcsóbbak, de kis darabszám esetén az additív gyártás a gyorsabb, a rugalmasabb és az olcsóbb. Arról nem is szólva, hogy egyedi darabokat tudunk előállítani.