武士刀是用两种钢铁锻造而成，刀刃非常坚硬锋利，芯部却比较柔韧。用非常坚硬的钢锻造刀，刀刃会很锋利，但容易出现缺口甚至断裂。如果使用软钢则不会断裂，却也不会锋利。日本刀匠深谙其中的矛盾，他们的成就在于结合钢和铁，刀刃使用坚硬的材料，刀背则使用较柔软的材料，使武士刀兼具坚韧和坚硬。这两种不同的特性使得它成为天底下最锋利最具弹性的刀。整个制刀过程在折叠锻打成刀胚后的下一步是融合两种金属，含碳量高的坚硬刀刃是以钢制成，里面则包裹着含碳量较低且较柔软的铁作为刀的芯部。外层钢的整体结构叫做波来铁和铁氧体，硬度非常高。但日本刀匠将武士刀做得更加精良，他们的秘诀是改变金属的微结构。刀子的不同成分，内部靠近刀背的地方是由纯铁制成，另外还有白色颗粒状的铁氧体，刀刃部分刀刃部分必须使用更加坚硬的材料，叫麻田散铁，其结构 看起来很像雪地上的稻草。麻田散铁非常坚硬，很适合制作刃部。
