過程
3D 生物打印一般有以下三步驟：生物打印前、生物打印中、生物打印后。
生物打印前
生物打印前，需要先計劃細胞支架的結構并選擇打印中會使用到的材質。
開始打印前，要先取得患者器官的組織檢體和醫學影像。 使用電腦斷層和核磁共振取得患者的醫學影像，是最常見的方法。取得影像后，利用軟件將平面的醫學影像重建出立體結構，并分離出預計要培養的細胞并加以增量后，便完成打印前的準備。這些細胞將和液態的特殊生物材質，在細胞混合器中混合。這種特殊生物材質能提供，細胞生存所需的氧氣與其他營養物質。在某些特殊情況，細胞甚至會被放入直徑500微米的小球中，被保護起來。混入液體凝膠中的細胞并不需要細胞支架即可生存。這些細胞和營養基質的混合物將被放入管狀的容器中，在打印的過程被擠壓出來，以形成組織的形狀。
生物打印中
生物打印第二步驟，將應用到生物墨水。生物墨水指的就是細胞與維生物質混合的液體基質，在第二步驟中，生物墨水將被放在生物打印機的墨水匣中，依照患者的醫學影像資料，依序打印。生物打印所制造出來的初始組織物，將被送入細胞培養器中，慢慢地將充滿細胞的初始組織培育成真正的組織。
生物打印常常會需要將細胞平均散布到生物相容的支架上，這些生物相容的支架由積層制造法制造而成，最終形成了立體的組織似的架構。生物打印所制造的人工肝臟與人工腎臟，目前仍舊缺乏像是血管或是腎小管等的功能性單位，而且非常難以培育成多細胞的完整器官。