Vlákna 3D tlače sú termoplastické materiály používané 3D tlačiarňami na vytváranie fyzických objektov prostredníctvom procesu nanášania vrstvy po vrstve. Tieto vlákna sa dodávajú v cievkach a sú dostupné v rôznych priemeroch, aby vyhovovali rôznym modelom tlačiarní a požiadavkám na presnosť tlače. Primárnou funkciou 3D tlačových vlákien je slúžiť ako „atrament“ pre 3D tlačiarne, čo umožňuje fanúšikom, profesionálom a pedagógom transformovať digitálne návrhy na hmatateľné predmety. Sú nevyhnutné na výrobu prototypov, vzdelávacích modelov, remeselných predmetov a funkčných častí pre širokú škálu aplikácií.
Hlavné využitie filamentov pre 3D tlač sa vzťahuje na rôzne priemyselné odvetvia vrátane, ale nie výlučne, prototypovania a výroby , medicínske a architektonické modelovanie. Vykazujú vlastnosti, ako je trvanlivosť, pružnosť a tepelná odolnosť, ktoré sa líšia v závislosti od typu vlákna. Napríklad vlákna PLA (kyselina polymliečna) sú biologicky odbúrateľné a bežne sa používajú na aplikácie pri nízkych teplotách, zatiaľ čo vlákna ABS (akrylonitril-butadién-styrén) ponúkajú vyššiu pevnosť a tepelnú odolnosť, vhodné pre náročnejšie úlohy. Medzi významných výrobcov filamentov pre 3D tlač patria Hatchbox, eSUN a MatterHackers.