从汉代起，中国的各种铸剑技术和物品开始不断流入日本，随着越来越先进的钢铁冶炼技术及造刀术的传入，刀剑制造技术在日本经过一定时间的发展后，最终在这个日本上稳定下来，并发展成独特的日本刀制造体系
正宗的日本刀在制法上具有相当高的技术，总体来说需要经过选钢、冶炼、锻造、刀工制刃、淬火、研磨之后，由刀工配白木柄鞘以保存刀刃待售之用，而刀柄、鞘、镡等刀装为另一行当，由专门的金工（锷工）装饰，且各有名师。
锻造
用纸包裹着挑选好的钢块再包裹上一层薄薄的黏土和灰烬以防止钢块氧化重新将钢块加热至1300摄氏度，然后趁热力未消散，将所有钢块打成一块（动作要迅速，力道要精准），这样锻打能除去剩余的杂质。使成品的数量比原来的生铁减少一半 成为一整块锻钢为“刀胚”但是要连续不断折叠锻打钢块才能使碳分布均匀，这样铸刀的金属原料才算大功告成。（这样做的原理是为了混合铁与钢，令整个金属块锻造均匀，最后要达到金属块各部位的含碳量差不多为0.7%）。刀匠师会依据钢的颜色估计含碳量 出色的刀匠师连续折叠锻打之后每一公分的钢就有5000多层（这些层次所形成的纹理就称为“地肌”），然后慢慢磨打成武士刀的型。
这样打造的过程原理有两条:1武士刀的芯部比较柔软因为锋利的刀。刀身会比较弱，所以刀匠师会选择刀刃使用坚硬的材料。刀背使用柔软的材料，是刀具备坚硬和坚韧的作用，成为具有尖利和弹性的双重效果。2 然后融合两种材料，含碳量高的坚硬刀刃为钢铸造里面则是包含了含碳量较低的比较柔软的铁做为刀芯部分外层钢的整体结构叫做波来铁和铁氢体，以达到改变金属的微结构。
热处理
淬火即所谓的热处理，日本称为水减（みずへし，Mizuheshi）。从现代材质学的角度来看，这个步骤算是刀匠控制钢材含碳量的手法。
为了让刀身具有良好弹性，并且保持刀刃坚硬不易缺口，日本刀匠师会依据秘方用粘土、木炭粉和磨刀石的粉末调制出烧刃土，然后均匀的涂在刀面上可在硬化过程中隔绝保护刀刃的各个重要部位在内部较为软的钢和坚硬的刀刃的相交处会有一条明显的线其实就是“刃纹”（也是上品武士刀的重要标志）
烧刃纹
然后再在黑暗的锻造场地进行火炼（在黑暗的场地能用眼睛准确的判断出刀刃的温度几时达到需要的温度 800度为最佳，也就是刀刃达到朝日般的艳红的时候），淬火的时候必须使用清水，将达到温度的刀身放进水中，这样覆盖着薄薄黏土的部位会急速冷却然后变的十分坚硬，覆盖着薄薄黏土的边缘部位快速冷却似的钢内的碳受到极大的压力这个部位就会成为刀刃，（注意武士刀的弧度由此而来不是刀匠在打制的时候打成的弯度）。
其原理为：因为主体覆盖着较为厚的黏土冷却速度因而变慢，所以保存有较大的韧性冷却过程中的结构变化导致武士刀弯曲，一把上品的武士刀的弯曲程度为月牙的形状。
淬火是生死攸关的步骤，有1/3的刀在这一步功败垂成。
打磨
最后一步是打磨。这个过程需要多达两个星期。打磨师采用的磨刀石价格不菲，一套可能要上千美元。打磨的时候从最粗糙的石头换到最细致的石头，这个工作不但需要耐心和技巧，还很容易受伤。一把武士刀需要许多人合作完成,售价可高达到数十万美元。
一般刀匠在最后将自己的名字、住所、制作年月铭刻在茎上。严格讲，铭是被利器 "切" 在或 "錾"在茎上的。一般的，在表面铭刀工名和住所(佩刀时向外一侧为表)、内侧铭制作年月和持刀者名，但是例外也很多见。
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