炼钢

日本刀的材料钢，被称作和钢（わこう，Wakou）或玉钢（たまはがね，Tamahagane）。玉钢以日本传统土法炼成。这是一种低温炼钢法，炉温不超过1000℃。此法看似原始，但相比近代的高温炼钢法，能炼出品质纯良的好钢。不过高温炼出的钢材较软，易打造成形，而低温炼出的钢材较硬，较难打造，可以说制作日本刀是人力密集型的工事，是以血汗换取的品质。根据不同地区，不同的流派，所用钢材成分多少会有差异。大体上玉钢所含成分如表所示。

水减

即淬火工艺，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。

刀工将加热后的和钢锤打成扁平的厚度为约5mm的薄片。看似简单的工序，其实不然，为了控制钢材的含碳量 ，加热次数有严格限制；而且和钢的硬度在其续渐冷却时会有所改变。只有有经验的刀工才能准确把握施锤力度的变化，在限定的加热次数下将玉钢打炼成厚薄均一的薄片。

钢片成形后，刀工会用水将其急速冷却。可使钢多余的含碳部分剥离。使刀剑本身具有良好弹性，刀口坚硬不易缺口。刀匠要对钢片的温度和用水的份量有极准确的把握，才能够得到含碳量合适的材料。