3D生物打印机的应用：
组织工程学：皮肤、骨、软骨、血管及各类器官等
生物材料：3D生物工程支架
干细胞与再生医学
肿瘤学：肿瘤模型建立，医疗
药理毒理学：药物控释、临床前药物测试筛选
3D生物打印一般有以下三步骤：生物打印前、生物打印中、生物打印后。
生物打印前，需要先计划细胞支架的结构并选择打印中会使用到的材质。取得影像后，利用软件将平面的医学影像重建出立体结构，并分离出预计要培养的细胞并加以增量后，便完成打印前的准备。这些细胞将和液态的特殊生物材质，在细胞混合器中混合。这种特殊生物材质能提供，细胞生存所需的氧气与其他营养物质。在某些特殊情况，细胞甚至会被放入直径500微米的小球中，被保护起来。混入液体凝胶中的细胞并不需要细胞支架即可生存。这些细胞和营养基质的混合物将被放入管状的容器中，在打印的过程被挤压出来，以形成组织的形状。
生物打印第二步骤，将应用到生物墨水。生物墨水指的就是细胞与维生物质混合的液体基质，在第二步骤中，生物墨水将被放在生物打印机的墨水匣中，依照医学影像资料，依序打印。生物打印所制造出来的初始组织物，将被送入细胞培养器中，慢慢地将充满细胞的初始组织培育成真正的组织。
