O processo de sobremoldagem envolve a criação de uma única peça utilizando uma combinação de dois ou mais materiais plásticos ou elastómeros. Durante o processo de sobremoldagem de plástico, a peça da camada de base é moldada primeiro e, em seguida, a(s) camada(s) de plástico adicional(is) é(são) moldada(s) sobre e à volta da peça original. Podem ser utilizadas uma ou mais resinas plásticas, dependendo da compatibilidade do material, para obter uma textura ou aspecto específico.

A sobremoldagem é utilizada para uma série de aplicações, incluindo médicas, automóveis, embalagens e outras. Um exemplo comum de sobremoldagem por injecção é a escova de dentes, com uma estrutura rígida e punhos de borracha no cabo. São também utilizadas diferentes opções de materiais de sobremoldagem para adicionar contraste de cor para fins estéticos ou para criar áreas flexíveis em componentes rígidos.

A diferença entre a sobremoldagem e a multi-injecção é que o substrato da pré-forma é moldado numa operação anterior. Este é depois carregado numa segunda ferramenta e o material sobremoldado é adicionado.

Através deste método, é possível produzir um componente multimaterial utilizando uma máquina de moldagem por injeção de cilindro único normal.