Phần lớn máy in 3D hiện sử dụng sợi nhựa nguyên sinh từ acrylonitrile butadiene styrene (ABS) và axit polylactic (PLA) để đảm bảo độ linh hoạt và đồng nhất. Hai loại nhựa này đều là nhựa số 7 trong mã nhận dạng nhựa quốc tế và thường không thuộc dạng được tái chế trong các chương trình tái chế của các nước.
Các loại nhựa khác, như polyethylene perephthalate (PET), polyetylen (PE), polypropylen (PP) và nylon cũng có thể được sử dụng để in 3D nhưng ít được dùng vì chúng yêu cầu thiết bị, phương pháp xử lý chuyên dụng hơn và có thể tạo ra các đặc tính in không mong muốn. Ngoài ra, một số loại nhựa, như polyvinyl clorua (PVC) thường không phù hợp để in 3D, do giải phóng khí độc hại khi nóng chảy.
Thiết kế của máy khá đơn giản, chỉ cần thay thế một vài bộ phận đùn nhựa là có thể biến một chiếc máy in phổ thông trở thành một máy in nhựa tái chế. Cấu tạo máy vẫn như các máy in thông thường, nhưng khác là có bộ phận nung nóng nhựa và đùn nhựa. Hiệu suất làm việc cao hơn máy in phổ thông khi in và cũng không cần phải phân loại biên dạng chai. Trong khi, máy lại ít làm mất tính chất hóa học và cơ học của nhựa.
Máy có thể in được nhiều loại nhựa tái chế như nhựa PP phế từ vải không dệt khẩu trang, túi, bỉnh, khăn giấy,… Hay như từ nhựa PET từ chai nước suối, nước ngọt, ly,… Ngoài ra, có thể in kết hợp nhựa PP với hạt gỗ để tạo nên độ cứng cơ học cao.
Theo đó, các chai nhựa được cắt thành các mảnh nhỏ cỡ 2-3 cm rồi cho vào một bộ phận cấp nhựa tự động. Nhựa sẽ đi qua cây đùn và bộ phận nóng chảy được điều khiển bằng một thiết bị nguồn mở do nhóm tự thiết kế để xuống đến đầu in. Cuối cùng, nhựa được đùn ra và lắng lại từng lớp trên một tấm bảng giống như bất kỳ máy in 3D nào.