Một trong những ưu điểm nổi bật của công nghệ in 3D là khả năng tạo ra các hình dạng phức tạp và chi tiết nhỏ một cách dễ dàng. Những hình dạng này thường rất khó, hoặc thậm chí không thể, thực hiện được bằng các phương pháp sản xuất truyền thống như đúc hoặc gia công. Công nghệ in 3D cho phép các nhà thiết kế và kỹ sư thoải mái sáng tạo và hiện thực hóa những ý tưởng phức tạp nhất mà không bị giới hạn bởi các hạn chế kỹ thuật của phương pháp truyền thống.
In 3D mang lại hiệu quả vượt trội trong việc sử dụng nguyên vật liệu. Quá trình in 3D chỉ sử dụng đúng lượng nguyên vật liệu cần thiết để tạo ra sản phẩm, do đó giảm thiểu tối đa lượng vật liệu bị lãng phí. Điều này không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn giúp bảo vệ môi trường bằng cách giảm lượng chất thải sản xuất. So với các phương pháp truyền thống, thường phải cắt gọt và bỏ đi nhiều phần vật liệu, in 3D thực sự mang lại lợi ích lớn về mặt kinh tế và môi trường.
Công nghệ in 3D cho phép tùy biến sản phẩm theo yêu cầu cụ thể của khách hàng mà không cần phải thay đổi toàn bộ quy trình sản xuất. Điều này có nghĩa là mỗi sản phẩm có thể được thiết kế và sản xuất theo các thông số kỹ thuật riêng biệt mà không làm tăng chi phí hoặc thời gian sản xuất đáng kể. Khả năng tùy biến này đặc biệt quan trọng trong các ngành công nghiệp đòi hỏi sản phẩm độc đáo hoặc số lượng nhỏ.

In 3D cho phép các kỹ sư và nhà thiết kế tạo ra các mẫu thử nghiệm nhanh chóng và chi phí thấp. Điều này giúp họ kiểm tra và tinh chỉnh thiết kế trước khi sản xuất hàng loạt, tiết kiệm thời gian và giảm rủi ro lỗi sản phẩm.
Công nghệ in 3D có thể được sử dụng để sản xuất các phụ tùng và linh kiện cơ khí với độ chính xác cao. Điều này rất hữu ích trong việc thay thế các bộ phận bị hỏng hoặc sản xuất các linh kiện tùy chỉnh cho các thiết bị đặc thù.

In 3D giúp giảm chi phí lưu kho vì có thể in trực tiếp khi cần thiết. Điều này cũng giảm thiểu nhu cầu về vận chuyển linh kiện và phụ tùng từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ.
Trong giáo dục và đào tạo cơ khí, in 3D cho phép tạo ra các mô hình học sinh hoặc sinh viên có thể tương tác với chúng để hiểu rõ hơn về cấu trúc và chức năng của các thiết bị cơ khí.
Công nghệ in 3D cũng giúp phát triển và thử nghiệm các vật liệu mới có tính chất cơ học đặc biệt, chẳng hạn như các hợp kim hoặc vật liệu composite. Những vật liệu này có thể được sử dụng để cải thiện hiệu suất và độ bền của các sản phẩm cơ khí.