日本武士刀制造总共分7步，过程如下:
炼玉钢：日本的传统武士刀用最纯粹的钢材做成，日本人称之为玉钢(tamahagane)。为炼制玉钢，冶金师把约25吨含铁的河沙和木炭一起装进土陶熔炉，连续冶炼3天3夜。木炭既是燃料也是炼制钢材的重要原料。当熔炉内部温度达到约1400℃，铁矿沙和少量木炭结合生成约两吨玉钢。最高品质的玉钢的价格是用现代工艺炼制的普通钢铁的50倍。
熔解碳：玉钢永远不允许达到熔化状态。这是为了保证恰当分量的碳与钢材结合。玉钢中各个部分的碳含量并不均匀，(在0.5%至1.5%之间)。武士刀制造者采用两种玉钢。碳含量高的玉钢硬度高，可制作锋利的刀刃；碳含量低的玉钢韧性强，可吸收冲击力。单用其中一种材料做成的刀要么容易折断，要么不够硬。玉钢出炉后，冶金师将原钢摔成碎片。通过易碎程度判断其中碳的含量。
去杂质：质量上层的玉钢被送给铁匠，通过反复捶打，让铁和碳更紧密地结合。同时去除杂质。这个过程费时且单调乏味，但至关重要，因为钢材中的杂质会影响刀的质量。当杂质排除后，经验老到的铁匠可以通过玉钢的弹性判断其碳含量。
铸刀：排除杂质后，铸刀师把玉钢加热，将碳含量高的部分捶打成长长的U形。然后将碳含量低的玉钢捶打成长条，镶嵌进U形中央。现在，特性各异的金属都部署在了最恰当的位置上。硬度大的包裹在外面，确保能够制成锋利的刀刃，核心的韧性金属则能承受更大的冲击力。正是这两种特性的结合使武士刀成为世界上最着名的武器。
上涂料：现在刀身已经完成，但铸刀者的工作还未完成。在最后一道锻造工序前，还要给刀涂上一层粘土和木炭粉末混合的秘密材料。这样做可以隔离部分刀刃，让一部分比另一部分冷却更快，并在刀上留独特花纹。然后铸刀师把刀放回火中，加热到约800℃。
曲线形成：接下来，铸刀师将火红的刀放入水槽，迅速冷却。这个过程叫淬火。由于刀背和中心部分含碳元素少，收缩程度较大。而刀锋部分含碳元素多，收缩较小。这种收缩速度和程度的差异创造出弯曲的形状。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。
