Изготовление катаны разделено на большое количество этапов и может составлять несколько месяцев. Сначала стальные отрезки сорта тамахаганэ кладут рядом друг с другом, покрывают глинистым раствором и засыпают золой. Это позволяет убрать шлак из стали, который во время плавки удалится из металла и и будет впитан глиной и золой.
Далее металлические отрезки накаляют для их объединения. После этого происходит ковка молотом: созданный стержень сплющивают и складывают, потом опять сплющивают и снова складывают — таким образом увеличивают количество слоев в два раза (при 10 складываниях получается 1024 слоя, при 20 — 1048576) В результате углерод равномерно располагается в стержне, что позволяет сделать так, чтобы прочность лезвия была одинакова по всей поверхности.
Затем в заготовку необходимо подложить более мягкую сталь, для того, чтобы клинок не переломился при серьезных динамических нагрузках. Во время ковки, которая происходит несколько дней, заготовка удлинняется и методом соединения полос с разной твёрдостью образуется структура лезвия и его исходная форма. Далее накладывается ряд жидкой глины — для предупреждения окисления и перегрева. На режущей кромке образуется рисунок — линия закалки хамон.
Эта линия становится видна во время полировки меча. Хамон — это отличительный признак мастера, по нему возможно узнать, кто создал катану. Затем меч закаливают: он нагревается до температуры примерно 840—850 °С и сразу же охлаждается, в результате чего катана принимает необычайную твёрдость. Кроме того, в процессе закалки клинок самостоятельно изгибается, при этом величина и форма прогиба специфичны и зависят от метода охлаждения. Затем клинку придают законченный вид, затачивают и полируют применяя камни разной зернистости. Причем мастер стремится достигнуть совершенно плоских поверхностей и четких углов граней между плоскостями. Иногда на частях катаны, которые не подвергались закалке, создается украшающая гравировка как правило на тему буддизма. После полировки и украшения рукояти, катану можно использовать