قلم سه‌بعدی یا 3D Pen دستگاهی شبیه خودکار است که به جای جوهر، فیلامنت پلاستیکی ذوب‌شده خارج می‌کند. وقتی پلاستیک بیرون می‌آید، سریع سرد و سفت می‌شود و شما می‌توانید با آن اشکال سه‌بعدی روی هوا یا روی سطح بسازید. دستگاه را روشن و دمای آن را بر اساس نوع فیلامنت تنظیم کنید (معمولاً 180-190 درجه برای PLA). انتهای فیلامنت را به صورت صاف برش دهید و در مسیر ورودی قرار دهید. با فشار دادن دکمه تغذیه (Feed/Extrude)، فیلامنت را به آرامی به سمت نازل هدایت کنید تا ذرات مذاب از آن خارج شوند. طرح خود را روی سطح کار بچسبانید یا زیر یک صفحه شیشه‌ای قرار دهید. قلم را مانند یک خودکار معمولی اما با زاویه 90 درجه نسبت به سطح نگه دارید. با فشردن دکمه اکسترود، مواد را خارج کرده و به آرامی خطوط طرح خود را دنبال کنید. اجازه دهید هر لایه کمی خنک شود سپس لایه بعدی را روی آن بسازید. پس از اتمام کار، دکمه عقب کشیدن فیلامنت (Retract) را فشار دهید تا جریان مواد قطع شود. بگذارید قطعه کاملاً روی سطح سرد شود، سپس آن را به آرامی جدا کنید. برای ساخت قطعات با دقت بالا و تکرارپذیر، از شابلون‌های کاغذی یا حتی چاپ سه‌بعدی شده به عنوان راهنما استفاده کنید. این روش دقت طرز استفاده از قلم سه بعدی را به میزان چشمگیری افزایش می‌دهد.