日本刀在制法上集合了相當高的技術，***分如下幾個步驟： 日本刀的材料鋼，被稱作和鋼（わこう，Wakou）或玉鋼（たまはがね，Tamahagane）。玉鋼以日本傳統土法煉成。這是壹種低溫煉鋼法，爐溫不超過1000℃。此法看似原始，但相比近代的高溫煉鋼法，能煉出品質純良的好鋼。不過高溫煉出的鋼材較軟，易打造成形，而低溫煉出的鋼材較硬，較難打造，可以說制作日本刀是人力密集型的工事，是以血汗換取的品質。根據不同地區，不同的流派，所用鋼材成分多少會有差異。大體上玉鋼所含成分如表所示。
玉鋼成分表（二戰時期:
鐵 98.12% - 95.22%
碳 3.00% - 0.10%
銅 1.54%
錳 0.11%
鎢0.05%
鉬 0.04%
鈦 0.02%
矽 不定
其他 微量 即淬火工藝，淬火即所謂的熱處理，日本稱為水減（みずへし，Mizuheshi）。從現代材質學的角度來看，這個步驟算是刀匠控制鋼材含碳量的手法。
刀工將加熱後的和鋼錘打成扁平的厚度為約5mm的薄片。看似簡單的工序，其實不然，為了控制鋼材的含碳量 ，加熱次數有嚴格限制；而且和鋼的硬度在其續漸冷卻時會有所改變。只有有經驗的刀工才能準確把握施錘力度的變化，在限定的加熱次數下將玉鋼打煉成厚薄均壹的薄片。
鋼片成形後，刀工會用水將其急速冷卻。可使鋼多余的含碳部分剝離。使刀身具有良好彈性，刀口堅硬不易缺口。刀匠要對鋼片的溫度和用水的份量有極準確的把握，才能夠得到含碳量合適的材料。 將刀的形狀捶打延長成長條形，叫做素延(すのべ，sunobe)，在這個階段基本出現刀的雛形。這壹步完成後，刀工會將最前端部分切掉，來制作刀尖。
燒入
“淬火”最後壹道火鍛工序。刀工先用粘土、木炭粉和磨刀石的粉末調制出燒刃土(やきばつち，Yakibatsuchi) ，再將成形的刀身用燒刃土包封。刃的用土較薄，鎬地和棟的用土較厚。基本上，燒刃土的分布可以由完成品的刃文看出壹些頭緒。不同的流派燒刃土的成份和調制方法亦有不同。封好的刀身會被放到 750℃ - 760℃的爐火之中。刀工憑經驗由火焰的顏色判斷爐內溫度，若溫度超過800℃以上，就會影響刀的強度。經過特定的加熱時間，刀匠就會刀再放到水中急速冷卻，進行另壹道淬火工序。通過此步驟刀變得更硬更鋒利，刀身產生弧度，刀的表面生成壹層非常堅固的“馬登斯晶體”或稱“麻田散體” (Martensite)。所謂馬登斯晶體(麻田散體)簡言之，即是高溫晶體結構因為急冷的緣故，使得碳原子被鎖緊在晶粒中而產生“亞穩”(Metastable) 的狀態，所以晶體之間存在很大的內在張力，造成堅硬的效果 。而經過此步驟在刀刃與刀面的邊界處產生出如同灑上銀沙般的顆粒狀紋樣，日語稱做沸(にえ，Nie)。整體來看，這些細小的白點形成白霧壹般的線條，稱作匂(におい，Nioi)，是鑒賞壹把日本刀品質的重要依據。
由於這壹步驟，技術要求非常高，稍有閃失，可能造成刀身崩裂，將對整把刀構成致命的損傷。另外即使勉強成形，也可能無法產生美麗的紋樣。為了減少失誤，現在刀工多用油來進行燒入的步驟。 為安裝刀把而留出的部分，日語稱為莖(なかご，Nakago)，也可以寫成中心，中子。刀工調整莖的形狀、開壹個鑲嵌刀柄時使用的目釘穴(めくぎあな，Mekugiana)。並且刻上鑢目（やすりめ，Yasurime）。這個部分容易生銹，根據銹跡可大致判定刀的年代。
銘切
壹般刀工在最後將自己的名字、住所、制作年月銘刻在莖上。嚴格講，銘是被利器 切 在或 鏨 在莖上的。壹般的，在表面銘刀工名和住所(佩刀時向外壹側為表)、內側銘制作年月和持刀者名，但是例外也很多見。
以上步驟完成後，刀工的工作到壹段落，研磨、造鞘、裝飾、卷柄等工序另有專人負責，不屬於刀工的工作範圍。