Japanski mačevi smatraju se vrhuncem razvoja srednjovjekovne metalurgije i stvarnih umjetničkih djela. Kovači su tehnologiju njihove proizvodnje dugo držali u tajnosti, a neke suptilnosti još uvijek nisu poznate.
Topljeni čelik
Japan je siromašan rudama koje sadrže gvožđe, pa su, kako bi se dobilo visokokvalitetno gvožđe, radni predmeti nekoliko godina zakopavani u zemlju ili uronjeni u močvaru. Za to vrijeme iz gvožđa su uklonjene štetne nečistoće i šljake. Nakon što su ćorci "sazreli", kovač je pristupio kovanju. Ingoti gvožđa pretvoreni su u ploče, koje su nekoliko puta presavijene na pola, dostižući ne samo višeslojnu strukturu čelika, već i jednak sadržaj ugljenika u njemu duž cijele dužine, što je oštricu štitilo od uništenja zbog nehomogenog sastava.
Moderni istraživači vjeruju da su japanski mačevi bili samo malo superiorniji od europskih kolega, budući da su se glavne tehnološke faze poklopile.
Za proizvodnju pravog japanskog mača korištene su najmanje dvije vrste čelika: čvrsti - s visokim udjelom ugljika i duktilni - s niskim udjelom ugljika. Kovači su kombinirali čelik različite tvrdoće kako bi kombinirali snagu u oštrici, potrebnu za rezni rub, i fleksibilnost, koja je mač štitila od oštećenja prilikom udara. U najsloženijim mačevima korišteno je do sedam vrsta čelika, ali su rezultirajuće oštrice imale najbolje karakteristike.
Nakon formiranja slijepe oštrice započela je faza toplinske obrade, odnosno očvršćavanja. Otvrdnjavanje osigurava reznom dijelu mača potrebnu čvrstoću i otpornost na mehanička naprezanja. U isto vrijeme kovači su riješili problem istovremenog održavanja fleksibilnosti oštrice. To je postignuto pomoću takozvane tehnologije neravnomjernog očvršćavanja. Na oštricu je nanesen poseban sastav na bazi gline i pepela s dodatkom tajnih sastojaka, a debljina sloja bila je različita: najtanji je bio na reznom dijelu, a najdeblji u sredini oštrice.
Od obratka do sečiva
Ovako pripremljeni mač zagrijavan je na temperaturu od približno 760 ° C, nakon čega je naglo ohlađen. Kao rezultat, metal je promijenio strukturu, dostigavši najveću čvrstoću u području gdje je sloj kompozicije bio najtanji. Pored toga, na granici reznog dijela i glavne površine formiran je poseban uzorak prema kojem su majstori ocjenjivali kvalitet kovačkog rada. Inače, zakrivljeni oblik lopatica u nekim je slučajevima postignut upravo deformacijom tokom procesa očvršćavanja.
Puno je različitih mitova nakupljenih oko japanskih mačeva. Čudesna svojstva samurajskog oružja često se promoviraju u zapadnjačkim filmovima.
Završne faze stvaranja japanskog mača su poliranje i sklapanje. Da bi oštrica dobila sjaj, glavna brusilica koristila je do šesnaest vrsta kamenja za brušenje različitog stepena zrna. Nakon brušenja, na oštricu su bili pričvršćeni okrugli štitnik s uzorkom i drška, prekrivena kožom morskog psa ili škriljevca, što je omogućavalo da mač ne klizi po dlanu. Korice mača izrađene su od lakiranog drveta, posebno magnolije.
