Die Durchmessertoleranz gibt an, wie stark die tatsächliche Dicke des Druckfadens, d. h. des Filaments, von seinem angegebenen Standarddurchmesser abweichen darf, der meist 1,75 mm oder 2,85 mm beträgt. Der Toleranzwert wird als Plus/Minus angegeben, zum Beispiel "±0,05 mm". In der Praxis bedeutet dies, dass ein Filament mit einem Durchmesser von 1,75 mm in Wirklichkeit eine Dicke zwischen 1,70 mm und 1,80 mm hat. Der 3D-Drucker ist so eingestellt, dass er das Material in die Düse einführt, wobei er davon ausgeht, dass das Filament über seine gesamte Länge einen konstanten Durchmesser hat. Wenn die Dicke des Filaments variiert, ändert sich auch die Menge des extrudierten Materials. Wenn das Filament dicker ist, druckt der Drucker mehr Material, was zu Unebenheiten und Ungenauigkeiten auf der Druckoberfläche führen kann. Umgekehrt wird bei dünnerem Filament weniger Material gedruckt, was zu Lücken zwischen den Schichten, schlechtem Zusammenhalt und einem insgesamt brüchigeren Modell führt. Ein kleinerer Toleranzwert, wie z. B. "±0,02 mm", weist daher auf einen gleichmäßigeren Filamentdurchmesser hin, der einen gleichmäßigeren Materialfluss gewährleistet und zu maßgenauen und glatteren Drucken führt.