Mnoho mečů, které se zachovaly v Šósóinu, bylo nepochybně čínské provenience, ale přinejmenším několik krátkých mečů a nožů je pokládáno za původní japonské. Ty, vyleštěné moderními metodami, dokládají, že kováři už začínali experimentovat s různými technikami, což mělo vést ke vzniku nejdokonalejších zbraní pro boj muže proti muži, jaké kdy spatřil svět.
Kováři mečů na celém světě se vždy museli vyrovnávat se dvěma vzájemně se vylučujícími vlastnostmi oceli, pevností a tvrdostí. Protože měli jen empirické znalosti komplexního metalurgického procesu, osvojili si řadu technik ve snaze docílit čepele,
která by byla dost tvrdá, aby se dala vykovat a zachovala si ostří, ale přitom dostatečně pevná, aby se snadno nezlomila. Vzájemné působení železa a uhlíku a vliv změn teploty najejich kombinacije mimořádně složitý. Máme-li to vysvětlit jednoduše, reakce železa s velkým množstvím uhlíku při vysokých teplotách vytváří slitinu, která se pomalým kalením stává pevnou a měkkou. Na druhé straně, je-li tato slitina kalena rychle, její transformace nemá čas proběhnout, takže to, co vzniklo za vysoké teploty, je zachováno, čímž se vytváří ocel velmi tvrdá, ale křehká jako sklo. Snížení obsahu uhlíku pod kritickou hranici omezuje schopnost tvrdnout, až u téměř čistého železa tato schopnost mizí zcela. Další faktor, který má značný vliv na technologii výroby mečů, je skutečnost, že všechny kovy se skládají z množství navzájem do sebe zapadajících krystalů, jejichž velikost ovlivňuje mechanické vlastnosti kovu. Deformace způsobují lámání krystalů, čímž tvrdí kov, ale současně narušují vnitřní strukturu tak. že pokud je jich nadměrně, strukturu úplně rozrušují. To je princip, který používáme, když chceme přelomit drát tím, že ho ohýbáme dopředu a dozadu. Během tohoto procesu je možno vidět, jak kov tvrdne, neboť krystaly jsou postupně lámány, až dosáhnou maxima těsně před okamžikem, kdy kov praskne. Proto při výrobě mečů je důležité znát právě to, kam až může zajít proces tavení. Pokud není dostatečný, kov není tak tvrdý, jak by měl být, zatímco je-li přílišný, kov je nepevný a náchylnější k lámání.
Kovářství mečů v Evropě volilo kompromis tím, že čepele byly popouštěny, to znamená, že nejdřív byly zcela tvrdé, ale velmi křehké, a pak byly znovu nažhaveny na nižší teplotu, čímž se tvrdost částečně odstranila. Tento proces vytvářel čepele, které byly současně přiměřeně tvrdé a v dostatečné míře pevné. V Indii a na Středním východě se našlo alternativní kompromisní řešení: slitina oceli s vysokým obsahem uhlíku a téměř čistého železa. Tím se vytvořila slitina, z níž se po nažhavení a zakalení získala čepel s ostřím, jež mělo měkké i tvrdé části, které se navzájem svými vlastnostmi doplňovaly, čímž se, mimochodem, dosahovalo výsledného efektu v podobě "řídké oceli"', který byl u těchto čepelí tak obdivován.
Japonské řešení tohoto problému spočívalo občas ve výrobě čepelí stejných jako čepele na Středním východě, ale častěji japonští kováři vyráběli ostří z ocele o vysokém obsahu uhlíku, které stmelovali s tělesem z ocele o nízkém obsahu uhlíku. To pak bylo žhaveno takovým způsobem, že tvrdlo pouze ostří. Ačkoliv ostří bylo křehké, mělo oporu a bylo chráněno před prasknutím měkkým, pružným tělesem čepele. Je to přesně týž princip, který se nyní uplatňuje u ostrých wolframo-karbidových strojních nářadí. Během staletí bylo vyvinuto mnoho různých metod, jimiž se dosahovalo tohoto cíle, ale všechny vyžadovaly od kováře pečlivou přípravu materiálu, který potom složil do předvalku, z něhož byl vykován vlastní meč.
Nikdo neví, kdy byla tato metoda vyvinuta, ale už někdy v desátém století se vyráběly čepele, které měly všechny vlastnosti vyžadované u pravých japonských mečů. Nic se nám nedochovalo o metodách práce kovářů v desátém století, ale víme z písemných pramenů a od moderních kovářů, kteří pracují tradičními metodami, že některé části tohoto procesu se považovaly za náboženský obřad. V oněch dobách asi byla kovárna vyzdobena provazcem ze slámy s proužky papíru, symbolizujícími šintois-tickou víru, zatímco kovář sám se po rituálním očištění oblékal do dvorního roucha. O některých kovářích se traduje, že dodržovali rituální zásady ještě důkladněji a v době, kdy pracovali na čepeli, se zdržovali alkoholu, žen a některých pokrmů. Přirozeně byli i jiní, kteří to nebrali tak vážně. Noda Hankei, jehož práce byly proslulé a velice hledané v raném období Edo, zřejmě velkou část svého života vyspával z pitek v nejvykřičenějších čtvrtích hlavního města. Jeho tělo bylo jednoho rána nalezeno v kanálu rozťaté v půli jednou z jeho vlastních čepelí.
Současný výzkum předpokládá, že v historické době začínala výroba čepele pečlivým tříděním malých kousků oceli z nečisté strusky a kovu vytaveného na kovářské výhni. Ty byly navršeny na předem připravený železný plát, který byl navařený na dlouhou železnou tyč, jež sloužila jako rukojeť, a zabaleny do papíru a převázány, aby se vytvořil kompaktní blok, který držel celou tu choulostivou kupu pohromadě. Vše se polilo tenkou vrstvou hlíny a popela ze slámy rozmíchaného ve vodě, což obojí mělo chránit tento blok, než byl vložen do ohně, a mělo působit jako tavidlo usnadňující tavení. Výheň, jakou užívali kováři mečů, měla tvar dlouhé nízké šachtičky vymazané hlínou.
Vzduch byl vháněn měchy, kterými dmýchal sám kovář, a výheň se vytápěla pečlivě vybranými kusy dřevěného uhlí. Jakmile bylo dosaženo správné teploty, byl částečně roztavený blok přemístěn na kovadlinu a sko-ván dohromady kovářovými tovaryši, kteří bušili perlíky na místa, která jim kovář ukázal. Za pečlivého dohledu nad silou úderů a místy, kam směřovaly, byl blok protažen na dvojnásobek své délky a ztenčil se na polovinu, přičemž si zachoval svou šířku a hranaté okraje. Po opětovném nažhavení byla spodní strana bloku očištěna tím, že se kovadlina polila vodou a pak se bušilo do bloku, který na ní ležel, kladivem. Tím prudce stoupala pára, která s sebou strhávala povrchové okuje a nečistotu z ohně.
Nyní následovala ta část kovářské operace, na níž velmi záleželo. Blok se dlátem rozsekl téměř na dvě části, přeložil se a pak se skoval dohromady tak, aby nezůstala žádná okuj ani nestmelená skulina, která by mohla způsobit kazy v hotové čepeli. S velkou péčí se zjišťovalo, zda povrch kovadliny, a tudíž i na ní vykovávaný povrch je dokonale hladký a zda tam nejsou žádné prohlubně, v nichž by se uchytily okuje nebo struska. Toto překládání se nedělalo pouze jednou, ale někdy se opakovalo až patnáctkrát, čímž se dosáhlo kovu, který měl méně příměsí strusky než mnohé vzorky moderní oceli, což zní téměř jako zázrak a dosvědčuje to zručnost a zapálení pro věc tehdejších kovářských mistrů. Během dlouhého procesu překládání, žhaveni a kování se z kovu vyloučily nečistoty a pravděpodobně vyhořelo něco uhlíku, a co bylo důležitější, kov se stal homogenním a zrnitá struktura se zjemnila, přičemž se odpovídajícím způsobem zvýšila tvrdost.
K tomu, aby se vytvořila ocel střední tvrdosti, se musel utvořit složený blok sková-ním měkkého železa a oceli, který se pak překládal a koval tak dlouho, dokud se oba kovy nespojily v požadované míře. Tím, že se proces překládání mnohokrát opakoval, dosáhlo se prakticky homogenního kovu. Pokud se překládání opakovalo méně, zůstaly oba druhy kovu ve vrstvách, které po vyleštění čepele byly patrné jako krásné vzorování povrchu hotového meče, hada. Saka-kibara Kozan ve své knize Cúkokaaú seisaku-ben o výrobě oceli pro zbroj upozorňuje, že překládání se nemá opakovat víc než patnáctkrát, protože jinak dojde ke ztrátě „tvrdosti" a ocel se bude rozpadat (kuzureru).
Také upozorňuje, že bude-li jako výchozího materiálu použito oceli o vysokém obsahu uhlíku, zničí ji více než pět přeložení, protože se vypálí příliš mnoho uhlíku. Naproti tomu Suišinši Kawabe Gihačiró Masahide, mečíř, jenž pracoval v raném devatenáctém století a věnoval velkou část svého života znovuobjevování tajemství starých kovářů, podrobně popisuje, jak se podložka jádra namáčí večer předem do vody. aby se zabránilo ztrátě uhlíku.
Pomocí těchto metod mohl kovář vyrobit různé druhy oceli, podle toho, jaké potřeboval na čepel, a jednoduchým otestováním podle barvy a struktury lomu mohl velice přesně odhadnout, jaké vlastnosti ta která ocel má. Jeho dalším úkolem bylo složit různé kusy, z nichž byl každý pečlivě vytvarován, do předvalku, z něhož bylo možno zhotovit výslednou čepel. Způsob, jakým se to provádělo, vykazuje nejvíc variant. Někdy se na bloku udělaly podélné zářezy a do nich byl vměstnán pruh oceli s vysokým
obsahem uhlíku, wari ha kitae (kování zubatého povrchu).
Jinou variantou bylo obalení kovu o vysokém obsahu uhlíku kolem jádra s nízkým obsahem uhlíku,
kobuši kitae
(kování pěstí). Složitější postup používal pěti druhů oceli srovnaných tak, že tvořily ostří, hřbet, jádro a boční strany. Tento postup, který byl poněkud zavádějícím způsobem nazýván san mai zukuri (trojvrstvení), považoval Horii Tanejoši, starý kovář z konce minulého století, za nejlepší. Při pečlivém rozlišení těch kusů kovu, které prošly operací překládání pouze několikrát, mohl kovář upravit typ povrchového vzorování na výsledné čepeli. Jestliže byl povrch paralelní s překlady, drobné nepřesnosti daly vyniknout na základní ploše překrásnému žilkování připomínajícímu sukovité dřevo. Jestliže byl kladený povrch kolmo nebo stlučený šikmo, pak se vytvořil pruhovaný vzor. Někteří kováři šli tak daleko, že kov vrásnili, takže po vyleštění bylo vidět po délce čepele pravidelné vlnovky.
Když byl složený předvalek připravený, byl vytažen pomocí dřevěné šablony ke stanovení proporcí a zakřivení do pásu, který svým rozměrem a tvarem přibližně odpovídal čepeli. Malým kladivem kovář pečlivě vytvaroval hřbet (šinogi) a jediné ostří (břit), které bylo charakteristické pro většinu japonských čepelí. Konečné tvarování a čištění se provádělo škrabadlem a pilníky, přičemž čepel byla upnuta v dřevěném bloku. Pokud po pečlivém prozkoumání neobjevil kovář žádný kaz a byl spokojený se svou prací, prorazil před kalením čepele do rapu (nakago) otvor mekugi no ana, pro zasunutí kolíku, kterým měla čepel držet v jílci.
Tvrdého, popouštěného ostří čepele při zachování ostatních jejích částí měkkých se dosahovalo tím, že se čepel obalila vrstvou hlíny, která se po zaschnutí seškrabala z ostří tak, že na něm zůstal jen tenký povlak v míře odpovídající výrobní tradici toho kterého kováře. Masahide tvrdil, že jakákoli hlína vyhovuje, pokud je přilnavá, a že on tu, s níž pracuje, získává z provincie Dewa. Míchal ji před použitím s práškovým brusem a dřevěným uhlím. Zmiňuje se též o tom, že experimentování ho přivedlo k názoru, že někteří staří kováři přidávali do hlíny borax a že on sám se snažil reprodukovat jakýmkoli způsobem, na který přišel, charakteristické rysy starých čepelí, které v minulosti byly výslednicí tehdejších materiálů a metod.
Když hliněný obal zaschl, nažhavila se čepel v kovárně, která byla k tomu účelu ztemněna, aby se podle barvy posoudila teplota rozžhaveného kovu. K dosažení elegantního úzkého břitu (jakiba) se čepel mohla nažhavit pouze na tlumeně červenou, aby se lokalizovalo kalení, ale pro hrubší typy byla přípustná jasně červená nebo oranžová. Když bylo dosaženo přesně správné teploty, byla žárem změknutá čepel ponořena břitem dolů do vody, která rovněž měla kritickou teplotu. Vrstva hlíny, kterou byla čepel obalena, zdržovala chladnutí tělesa natolik, že zamezila jeho ztvrdnutí, zatímco dovolovala, aby podél břitu probíhalo velice rychlé kalení. Právě v průběhu této etapy získávala čepel své elegantní zakřivení.
Rozdílné ochlazování způsobilo, že se hřbet stahoval víc než břit.
Jestliže se kovář dopustil špatného odhadu, mohl tento rozdíl stahu vyvolat nežádoucí napětí, jež mohlo v krajních případech způsobit prasknutí kaleného břitu, což znamenalo úplné zmaření vynaloženého času a práce. Není proto divu, že tento úsek výrobního procesu byl považován za nejposvátnější a začátku práce předcházela modlitba před svatyňkou instalovanou v kovárně.
Potom kovář vyryl do řapu své jméno, pokud už tak neučinil předtím, přičemž někdy dodával další podrobnosti, jako jméno provincie, kde pracoval, a datum. Tradičně se soudilo, že pramenitá voda má nejvhodnější teplotu v druhém a osmém měsíci, a tak většina datovaných mečů uvádí tyto měsíce bez ohledu na to, kdy byly skutečně vyrobeny. Jakékoli ozdoby čepele, jako rytí nebo žlábky byly rovněž provedeny do měkkého kovového tělesa čepele před tím, než byla definitivě dokončena.
V raném období kováři s největší pravděpodobností sami vybrušovali čepel do jejího konečného tvaru a ostrého břitu, ale v pozdějších dobách to bylo záležitostí samostatného řemesla. Brusič meče používal tucet nebo i více kamenů, jejichž jemnost se stupňovala a které nejen vyhladily a naleštily kov, ale také daly vyniknout složitým strukturám, jež v kovu vznikly působením procesu kování a kalení. Právě na základě podrobného studia těchto detailů a jemného tvaru čepele jsou odhadci schopni připsat určitou čepel danému výrobci, i když se kovář rozhodl, jak se často stávalo, čepel nesignovat.