Speciale 3D-filamenten zijn geavanceerde materialen die unieke eigenschappen bieden voor 3D-printen, zoals flexibiliteit, hittebestendigheid, geleidbaarheid of esthetische effecten (zoals hout-, metaal- of glow-in-the-dark-uitstraling). Voorbeelden zijn TPU (flexibel), PETG (sterk en waterbestendig), Carbon-fiber filament (versterkt met koolstofvezels), en composieten zoals hout- of metaalfilament voor decoratieve prints.