Предшественником катаны считается тати (тачи) — длинный изогнутый меч, который положено было носить лезвием вниз на специальной перевязи в комплекте с кинжалом танто. Тати использовались на протяжении периода Хэйан (794–1185) до начала эры Муромати (около 1336–1573), когда их начали вытеснять катаны, или дайто («большой меч»). К концу XIV века популярностью пользовался «ударный меч» утигатана — разновидность катаны.

Катана несколько короче тати, носится лезвием вверх с левой стороны для удобства атаки, используется как колющее и режущее оружие. Пару катане составляет «малый меч» вакидзаси. Отличительными признаками катаны считаются особая линия закалки и рукоять.

Боевой клинок наделяли душой и именем, а для его изготовления использовали не менее двух разновидностей стали: более вязкую — для сердцевины и более твердую — для лезвия. Особая структура, обеспечивавшая клинку и прочность, и гибкость, достигалась путем многократного повторения одной операции. Мастер формировал длинный стальной стержень, разрезал его, складывал обе половины и проковывал их, получая снова единый стержень, — и повторял весь процесс. Затем лезвие несколько раз нагревали и охлаждали в смеси масел, состав которых знали только оружейники. Выдерживая определенные правила термообработки (разного времени остывания) кромки и плоскости, придавали лезвию характерную изогнутую форму.

Точильщик-тогиши вручную формировал, затачивал и полировал поверхность клинка. После этого оружие, снабженное временной рукоятью, проходило проверку, результаты которой заносили на лист рисовой бумаги и вкладывали в постоянную рукоять. Изготовлением гарды (цубы) занимались отдельные мастера.

Чехлам и рукоятям не придавалось сакрального значения, как самому клинку, они могли меняться. Однако и тут существовали свои правила. Рукоять мастерили из дерева (другие материалы, например кость, встречаются только в парадных вариантах) и обтягивали предварительно размоченной кожей ската или акулы. Ножны-сая делали из древесины магнолии и лакировали.

В середине XIX века роль катаны в бою потеснило огнестрельное оружие, а в 1945 году, в соответствии со всеобщей демилитаризацией, она была упразднена. В настоящее время катаны производят по старинным технологиям, работа занимает несколько месяцев, а изделие ценится крайне высоко.