La katana veniva forgiata alternando strati di ferro acciaioso, con percentuali variabili di carbonio. L'alternanza di strati di acciaio dolce e acciaio duro le conferiva la massima resistenza e flessibilità. Si partiva da un blocchetto di ferro (tamahagane) che veniva riscaldato e lavorato mediante piegatura e martellatura. Le piegature successive producevano un numero di strati molto elevato: poiché ad ogni piegatura il numero degli strati veniva raddoppiato, con la prima piegatura da 2 strati se ne ottenevano 4, con la seconda 8 e così via. Alla fine della lavorazione, dopo 15 ripiegature, si arrivava a 32.768. Ulteriori ripiegature erano considerate inutili in quanto non miglioravano le caratteristiche finali.

Successivamente veniva definita la forma generale della lama: la lunghezza, la curvatura, la forma della punta (kissaki). Il filo veniva indurito mediante riscaldamento e successivo raffreddamento in acqua (tempra). La lama veniva poi sottoposta ad un lungo procedimento di lucidatura eseguito con pietre abrasive di grana sempre più fine. L'ultima finitura era eseguita manualmente con particolari barrette di acciaio. Tutto il procedimento veniva effettuato in modo da esaltare il più possibile le caratteristiche estetiche della lama.

Il procedimento costruttivo tradizionale viene ancor oggi tramandato di generazione in generazione, dal Mastro forgiatore all'Allievo forgiatore. La tecnica di forgiatura prevede generalmente le seguenti fasi:

Preparazione dei materiali per la fusione: grande quantità di carbone, ciotola di pezzi di ferro sminuzzato e ciotola di minerale di ferro
- fusione: in una fornace di piccole dimensioni, all'aperto o nella fucina
- raccolta del pezzo d'acciaio di fusione in una ciotola apposita
- trasformazione del pezzo di fusione in un blocco approssimativamente cubico d'acciaio.

Pulizia delle crepe e delle irregolarità:
- il blocco cubico grezzo viene sottoposto a pulizia
- viene forgiato e trasformato in un parallelepipedo, contenente ancora molte crepe e sporgenze irregolari
- viene ulteriormente forgiato e sezionato a metà
- questo processo viene ripetuto da quattro a otto volte, prima che il pezzo d'acciaio sia pulito e utilizzabile

Forgiatura:
- il parallelepipedo d'acciaio viene sottoposto a forgiatura, portandolo al calor rosso e battendolo, piegandolo e ribattendolo decine di volte, come spiegato sopra, fino ad ottenere una stratificazione dell'acciaio, chiamata (in Europa) damasco (perché i primi ad aver fatto spade di questo tipo sono stati gli arabi nel Medioevo). Questa stratificazione è necessaria per rendere la lama flessibile ma nel contempo molto dura, addirittura così dura da non intaccarsi nemmeno con fendenti di lama su corazza o su altra spada. L'estrema durezza permette inoltre di affilare un filo molto fine e quindi molto tagliente senza renderlo troppo fragile.

Forgiatura finale:
- per ottenere la forma finale della spada, si uniscono due pezzi d'acciaio damascati, formando un'anima interna, un filo e un dorso esterni

Tempratura:
- Dopo che il dorso è stato parzialmente ricoperto d'argilla la lama viene portata al calor rosso, poi viene immersa in acqua tiepida circa a 37° Centigradi. Questa tempratura differenziata permette di ottenere un dorso più flessibile ed un filo più duro.

Molatura:
- sgrezzatura o prima molatura
- seguono almeno quattro gradi di pulitura usando mole sempre più fini, in Occidente a macchina e in Oriente a mano
- affilatura finale

A questo punto la lama é finita e si provvede ad immanicarla e a darle un fodero di legno di vari tipi e qualità. Anche qui é presente tutto un lavoro artigianale specialistico, del quale i punti più importanti sono:

* il mekugi ana un piccolo foro nel corpo (nakago) della spada, nel quale si fissa un piccolo cono di legno, chiamato caviglia (mekugi) che fissa il corpo della spada al manico.
* la fettuccia (tsuka-ito)con la quale si avvolge l'impugnatura, sia per fissare la caviglia, sia per avere una migliore presa che per l'assorbimento del sudore.

Il codolo (nakago), cioè la parte terminale, veniva rifinito con colpi di lima disposti in varie forme a seconda delle scuole e delle epoche.

Il particolare tipo di tempratura "differenziata", tra dorso e filo, produce una linea di colore leggermente diverso sul tagliente, detta Hamon La forma dell'Hamon costituisce un segno identificativo, per un occhio esperto, dell'epoca della lama e dell'autore Mastro fabbro. Riportiamo per esempio alcuni tipi di Hamon, dei quali alcuni chiamati con nomi fantasiosi:

* Ko-midare, dritta frastagliata piccola, tipica dell'era Heian (987-1183)
* Sugu-ha, dritta, tipica dell'era Kamakura (1184-1231)
* Notare-ha, finemente ondulata, Era delle Dinastie Nordiche e Meridionali (1334 -1393)
* Hitatsura, pieno, Era delle Dinastie Nordiche e Meridionali (1334 -1393)
* Midare-ha, non dritta, Era del Periodo di Mezzo Muromachi (dopo il 1467)
* Gonome-ha, ondulata largheggiante come le nuvole, Periodo di Koto (circa 1550)
* Kiku-sui-ha, a fiori di crisantemo che galleggiano sull'acqua, che i francesi chiamano extremement alambiquè, perché è simile ai vapori che si producono nell'alambicco Primo Periodo dell'Era di Edo (1600)
* Sambon-sugi-ha, raffigurante gruppi di tre abeti, ove il centrale è più alto degli altri due, periodo Edo (1688-1704)
* Toran-ha, ondulato come le onde dell'oceano, Periodo Finale di Edo (1822)

La parte di Hamon visibile sulla punta della lama (kissaki) si chiama bōshi.
Vi sono più tipi di bōshi :

* Kaen boshi, a forma di fiamma, Era Hogen (1156-1159)
* Jizo boshi, a forma di testa di prete, Era Hogen (1156-1159)
* Kaeri tsuyoshi boshi, solo sul dorso della punta, rivoltato, Primo Periodo Kamakura (1170-1180)
* Ichimai boshi, area della punta interamente temprata, Periodo Kamakura (1170-1180)
* Yaki zumete boshi, attorno al filo della punta, che termina sul dorso senza Kaeri, Periodo Meiji (1868-1912)
* Mru boshi, a forma di gruppo di persone
* Midare boshi area temprata irregolarmente, Era Hogen (1156-1159)

I primi forgiatori di spada giapponesi erano monaci buddhisti Tendai o monaci di montagna guerrieri chiamati Yamabushi. Avevano conoscenza vastissime per la loro epoca e il luogo in cui vivevano: erano alchimisti, poeti, letterati, invincibili combattenti e forgiatori di lama.
Per loro la costruzione di una lama costituiva una vera e propria pratica ascetica. Erano talmente temuti che venivano considerati fantasmi e nessuno osava disturbarli.