4D打印制造出的物体具有形状和性能自我变换的能力，是3D打印的升级技术，主要是由设计、智能材料、打印设备、外部刺激因子四个要素构成，其中，智能材料是4D打印技术实现的关键。4D打印材料需要具有强大的自适应能力以及自我修复能力，与3D打印材料相比，其综合性能要求更高。
4D打印会将设计直接内置到材料之中，材料被打印成物体后，在受到加热、加压、遇水、光照、通电、磁场等外部因素刺激时，其形状、颜色、弹性、电学性能、光学性能、电磁性能等会按照预先设计发生改变，需要的是具有记忆功能、具有自我判断能力、能够感知外部刺激、能够自我变形的新型功能材料。4D打印材料技术壁垒高，普通材料难以满足其需求。
根据新思界产业研究中心发布的
《2021年全球4D打印材料行业市场现状调研报告》显示，4D打印在制造业技术变革升级方面具有重要意义，受到全球多个国家的关注，因此4D打印材料行业发展前景广阔。现阶段，已经被发现可以用于4D打印领域的材料主要有记忆合金、水凝胶、高分子聚合物等。初步估算2020年，我国3D打印材料市场规模将突破80亿元，与3D打印材料相比，4D打印材料技术含量、产品附加值更高，未来市场空间更大。
美国Nervous System设计工作室利用记忆合金制作出了一件4D打印连衣裙；美国麻省理工学院利用研发的新型轻质材料制作出了一件镂空4D连衣裙以及4D鞋子；澳大利亚卧龙岗大学利用研发出的4D打印水凝胶，制造出了一个城市水网用水阀；中国利用生物可降解材料制造出4D打印气管外支架，并成功用于治疗领域；中国香港城市大学成功开发出4D打印陶瓷材料。
4D打印材料制造的衣服鞋子可以根据人类体型和脚型自动调节大小胖瘦，制造水网部件可以根据水量大小自我调整粗细，制造可植入医疗器械可以根据人体内部器官空间自我调整大小，制造汽车零部件可以根据环境调整大小来发挥更优的空气动力学性能。未来，随着4D打印技术不断进步，4D打印材料可应用领域将不断拓宽，会给多个行业带来巨大技术变革，发展潜力巨大。
新思界
行业分析人士表示，我国4D打印材料专业企业数量较少，但相关企业数量较多，主要有博云新材、博威合金、法尔胜、钢研高纳、圣达莱、西部材料、有研新材、云海金属等。现阶段，全球4D打印技术仍处于研究探索阶段，相关材料种类较少，未来可开发空间巨大。我国4D打印技术与美国等国家处于同一起跑线，4D打印材料研发实力将决定我国4D打印产业实力，未来相关投资将不断增多，行业发展前景广阔。
