Al igual que en el proceso SLS, la pieza de metal se crea capa por capa siguiendo un modelo 3D. Una diferencia importante es la temperatura de sinterizado. La poliamida requiere una temperatura de sinterizado de 160°C a 200°C, mientras que el acero inoxidable se funde a una temperatura cercana a los 1510°C, lo que significa que se precisa un láser de mayor potencia para alcanzar dicha temperatura. A diferencia del proceso SLM, el DMLS solo sinteriza el material sin fundirlo por completo.
En primer lugar, un rodillo aplica una capa de polvo de metal; a continuación, el láser sinteriza el polvo siguiendo los datos del archivo 3D y, por último, la plataforma desciende para aplicar una nueva capa de polvo. El proceso se repite hasta terminar el objeto. Una vez acabada, la pieza de metal debe enfriarse antes de extraerse. Si la pieza ha necesitado soportes, estos se retiran de forma manual.