Die Stereolithographie ist das älteste Rapid Prototyping Verfahren.

Während des Bauprozesses wird ein physisches Modell schichtweise in einem zähflüssigen Harz erzeugt. In einem Behälter mit flüssigem Monomer befindet sich eine höhenverstellbare, horizontale Bauplattform. Diese Plattform dient als Träger für das Modell und wird schichtweise um einen definierten Betrag abgesenkt.

Die Vernetzung des Harzes erfolgt durch Photopolymerisation, ausgelöst durch UV-Licht. Dabei überstreift der UV-Laser die Kontur der zu bauenden Schicht.

Aufgrund der Absorption des Lichtes durch das Harz wird die Dicke der auszuhärtenden Lage auf wenige Zehntelmillimeter beschränkt. Nach der Vernetzung einer Schicht senkt sich die Plattform um eine Schichtstärke ab und wird erneut mit flüssigem Harz bedeckt.

Um eine glatte Oberfläche des Photopolymers zu erreichen, wird diese mit einem Wischer geglättet. Danach kann die nächste Schicht ausgehärtet werden.

Das Nennmaß des Bauraumes ist maschinenabhängig. Große Prototypenbauteile können mehrteilig gebaut und mittels Montagevorrichtung gefügt werden.

Die mittels Stereolithographie hergestellten Teile lassen sich mechanisch bearbeiten, kleben und lackieren. Sie geben einen ersten optischen Eindruck und können als Einbaumuster dienen. Stereolithographieteile sind bedingt belastbar. Häufig werden sie als Urmodelle für das Vakuum-Gießen verwendet.