Первые японские мечи были прямыми и обоюдоострыми. В период Хэйан, в IX-XII вв, в контексте ведения конных боев оружие получило выгнутую форму. Многочисленные междоусобные войны образовали целое сословие самураев, для которых меч становился не только оружием, но и символом. Именно в этот период была отточена технология изготовления.
В период Камакура с XII по XIV век улучшились доспехи, что требовало определенных изменений и в холодном оружии. Для повышения ударной силы увеличился вес, изменилась его форма. Применять такие мечи стали преимущественно в пеших поединках из-за сложности фехтования одной рукой. Данный период считается расцветом в развитии японских мечей. Кузнецы применяли уникальные технологии, многие из которых оказались впоследствии утеряны.
В период Муромати с XIV по XVI век появляются различные вариации японских мечей. Многочисленные войны требовали большое количество холодного оружия, его качество заметно снизилось. Не позволяли приобретать дорогое оружие и постоянные разорения.
Именно тогда получили развитие катаны. Их актуальность возникла на фоне изменения техники поединка, в которой важнее было опередить соперника и нанести первый удар. Появление чуть укороченных мечей ознаменовало конец Эпохи старых мечей.
Период Момояма в XVI веке характеризуется появлением коротких мечей. С этого времени актуальным становится ношение дайсё (большой-малый) — катаны и вакидзаси. Последний больше подходил для тесных помещений.
Данный период ознаменовал начало Эпохи новых мечей. Междоусобные войны стихли, мирное время уже не требовало большого количества холодного оружия. Японские мечи стали частью костюма и символом статуса владельца. Их украшали отделкой и декоративными элементами, нередко в ущерб боевым качествам.
Во второй половине XIX века началась Эпоха современных мечей. Оружие, произведенное после 1868 года, называется гэндай-то. Из-за запрета на его ношение в 1876 многие кузнецы остались невостребованными, что привело к упадку производства. В начале XX века в контексте кампании по возрождению культурного наследия страны кузнецы вновь получили поддержку.
Катана принадлежит к сложносоставным мечам, изготавливаемым из нескольких металлов. Часто берется два сплава — мягкий для сердцевины и твердый для внешней стороны. Итоговая конструкция оружия подразделяется на множество элементов, определяющих качество меча.
Общий вид катаны имеет слегка изогнутую форму. Образуемая дуга имеет больший радиус, нежели у предшественника — тати. Изгиб меча (сори) — следствие эволюции японского оружия и техники боя. Длительное время в данном направлении велись эксперименты, пока не была достигнута текущая вариация.
Катана не имеет точных стандартизированных габаритов и веса. Ручное изготовление оружия подразумевает индивидуальность каждого меча. Однако имеются определенные рамки, по которым катаны выделяют среди других видов японского оружия.
Длина клинка варьируется от 60 до 75 см (2-2,5 сяку). Полная длина с рукоятью составляет от 85 до 105 см. Если длина меньше установленного размера — это вакидзаси. Если больше — о-катана. При наличии большего изгиба и размера меч классифицируется уже как тати.
В зависимости от мастера и традиции изготовления катаны отличается и вес оружия. Примерный диапазон составляет 0,7-1 кг. Масса отличается не только от размера, но и от использованного металла и техники его обработки.