日本刀的形态，从平安后期，经过镰仓，南北朝，室町，桃山，江戸初期，中期，幕末的推移，出现了很大的变化。主要表现为从直刀到弯刀的的转变，直刀适合扎刺，弯刀适宜挥斩，之所以出现这样的转变主要是战斗样式的变迁造成的，从平安末期开始，为适合马上作战，刀具不断被改良。日本刀的制作，从平安后期到镰仓时代，出现了大和国，备前国，山城国，相模国，美浓国五大中心、各地名刀工辈出。
【上古时期】
平安时代末期之前的刀剑被归类为上古刀，刀形有别于现在常见的日本刀，或为直刃，或带双锋。上古刀极为罕见，是重要的考古材料。
日本古坟时代已经出现铁制刀剑。譬如崎玉县的稻荷山古坟和岛根县的造山古坟都有铁剑出土。从稻荷山古坟出土的“金错铭铁剑”制作于公元471年，是为纪念服侍雄图天皇的功绩而作，刀上刻有115个汉字。这个时代的刀剑多已锈蚀。
7-8世纪以后的刀剑保存比较完整，有名的有四天王寺的丙子椒林剑七星剑，正仓院的金银钿庄唐长刀等，据考证这些刀剑是多为中国，朝鲜的舶来品。这个时代，吴(中国东南部的总称)的刀被认为是最好，对此推古天皇曾作诗赞赏。同时外国的锻造工艺大量流入使得日本的锻造水准也大幅上升。正仓院藏有一批被称作为“唐大刀”的上古刀，和被称作为“唐样大刀”日本仿制的上古刀。
现在遗留下来的平安时代初期的刀剑数量相当稀少。学术关于日本刀风格的变迁，以及日本是何时怎样创造出独特的弯刀等疑问，还未能充分阐明，普遍认为，平安时代中期 (10世纪左右)承平之乱和天庆之乱发生以后，直刀逐渐转变为弯刀。同时，制作工艺也由平造转为类似菱形的镐造刀。制作工艺的改进使日本刀更加加坚固而且锋利。这一过渡期的典型的样式是刀身刀把为整块铁打制而成的“毛拔形大刀”以及带有锋两刃构造并有弯曲刀反的“小乌丸”型刀，毛拔形大刀以伊势神宫所藏传为藤原秀乡使用过的一把最为著名。
平安时代后期，尤其是武士势力最活跃的前“九年之役”和“后三年之役”时期，武士门第势力增大，由此日本刀有了大发展。如出产优质铁矿砂的伯耆国和备前国，还有作为-文化中心的山城国，大和国等地，出现了不同流派的刀工，这个时候的日本刀主要被用于马上决战，所以多为太刀。这一时期的代表作品有源赖光在大江山斩了“酒吞童子”的“童子切”(伯耆国的安纲制，日本国宝)，和传说让狐狸帮忙打造过的“小狐丸”(山城国的三条宗近制，二战时被毁)。除了安纲以外，山城(今京都)的三条小冶宗近，古备前友成等，被认为是现存刻有制作者名字作品的最古的刀工。
平安时代太刀特征为：镐造，庵栋（いおりむね，Iorimune），小切先，京反，前窄后宽，刀形优美。
镰仓时代初期日本刀与平安时代末期相似，镰仓幕府的武家-体制的确立，使刀剑界十分活跃。后鸟羽上皇甚至设置了御番锻冶，月月召刀工锻刀，积极的鼓励制刀。
镰仓时代中期，由于重视使用性的结果，刀幅宽，整体宽窄变化小。刀锋为猪首切先，品质实在刀风刚健。此时短刀制作开始繁荣。
镰仓时代末期，两次元军入侵以及原有-体制的崩溃带来的社会大动乱，使得制刀业繁荣。这个时期的日本刀，相比镰仓中期风格更加豪放。继承和发扬了刀幅广，刀体宽窄变化小的特点，切先也更长了。短刀，刀，太刀都同样的出现比其他时期更长的特点。
南北朝时代，大量出现了和以往不同的称为大太刀，野太刀的大型刀。
【室町以后】
室町时代中期以后，日本刀由刀刃向下佩带的太刀转为刀刃向上佩戴的打刀。由于转入了和平时期，日本国内刀剑需求量降低，日本刀开始作为贸易品大量生产，由此日本刀的品质开始下降，由应仁之乱引发的再度战乱，刀剑的需求量又再度膨胀，为适应需求出现了大量的粗制滥造品，使得日本刀的品质更加下降了。
到了江户时代，江户(今东京)，大坂(今大阪)各地锻造业繁荣，各地名刀工涌现。随着太平盛世的持续，日本刀开始盲目追求华美的刃文，渐渐离实用性的本质脱离。另外，这个时代开始镡、小柄、目贯、笄等刀具装饰开始发达。
幕末期的骚乱开始后，以水心子正秀等为中心的主张古刀锻錬法复元派，再度将实战性强的日本刀制作法发扬。此后的刀被称为新々刀。正当制刀开始再度繁栄之时。明治维新开始了，1873年，开始禁止武斗，1876年，除警察，军人以外禁止带刀的废刀令出台、日本刀急速衰退。现代作为一项传统工艺，古式制刀法仍在各地流行。
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日本刀的分类
（1）玉缠横刀 此刀为伊势大神宫之神宝，柄与环均以五色玉镶缠。又副铃八玉二个、鲋鱼皮鞘。
（2）节刀 据日本《本朝军器考》，凡大将出征时均授以节刀。节如牦牛之尾，使者所执也。日皇宫有二宝剑，曰：日月护身剑及三公斗战剑。往古王政盛时，征夷大将军及遣唐大使等出发时仪仗甚严，天皇亲临佩剑而授与节刀焉。
（3）仪刀 仪刀为仪仗、仪式所用之兵器。古太刀及长刀有为仪仗之用者。武士入参禁卫时、军中出兵列兵仗时。其威仪之具为仪刀。后世有用木刀者，如天皇即位，庭上所立者。
（4）[食芳]太刀 此亦为仪仗之用，如一种装饰剑。节会、大赏会之际用之。古物[食芳]剑有木制者，系天皇敕赐诸大臣上殿佩带之物。
（5）莳绘大刀 此为昔关东卫府太刀之称，极为华美。三位以上之人佩者可用金饰，四位以下用银饰，白鲛为柄。于节会、大赏会、贺使节、任大臣、立后、御幸时佩之上殿。其名目有螺钿太刀、木地螺钿太刀、平尘太刀、薄尘太刀、黑漆太刀、沃悬地太刀、海部太刀、鹦鹉太刀、苇手绘太刀、琉璃柄太刀、水精柄太刀、[木通]螺钿太刀等等名目。此等真刀与江府所造刀同，用生铁造刃，鞘上筚篥形位极细致。
（6）野太刀 野太刀之名称出于近代，古代无之。凡武太刀、白太刀、黑太刀、丝卷太刀均属于野大刀一类。与装束时佩带之[食芳]太刀、莳绘太刀、卫府太刀有别。然有螺钿莳绘等野太刀，与纽小刀、匕首、打刀、腰刀等同称。
（7）打刀 打刀一名锷刀，刀长锷利，须视持刀人之臂力以定其长短。此为战阵带铠时所用之刀。
（8）大太刀 大太刀为镰仓幕府时代前后所出之刀。田山重忠所用备前作之太刀，平四寸，长三尺九寸（其后元弘、建武之间有长至五尺六尺者），皆泽山所出之战场用刀也。当时武士兼佩小太刀，大小二刀不离。大太刀且有长至七尺者，然不多见，因太长则腰佩、出战不便也。
（9）鞘卷 此谓拔刀时其刃卷鞘而出之义。此刀武家所用，军阵之中与野太刀并重。鲛鱼皮饰而锦布装，并以赤铜、鱼子、玉缘、毛雕为饰，并副以大切羽、小切羽、胴金模样等柄头，鞘有莳绘唐草类。
（10）胁差 胁差系插腰之刀，为近代所出之物。古代有守刀、短刀、怀刀、隐剑等插腰之器，系密置怀中之物。其长大抵仅八九寸，可以破铠。近代胁差较大，分为大、中、小三种，尺寸均较古代为长，于是亦不能密藏怀中而显然插于腰外矣。
（11）兵库锁太刀 此类刀系以金或银饰其柄与鞘之全部。兵库锁者谓古时禁卫中兵库寮之义，刀成而纳藏兵库也。故其手工装饰均极细腻，与兵库寮其他兵器如甲胄剑等同重，兵库锁名垂至今，后世以为细工之称。
（12）丸鞘太刀 此谓鞘如船形并常包金也。
（13）细太刀 细太刀非实用之刀，系仪式用而饰金之太刀，重臣佩之。
（14）佩太刀 佩太刀为常佩之刀，与出战之野太刀不同，须视佩者之身体大小长短及腕与手之长短以为制刀之尺寸，俾便于常佩而美观。其长度大概至长三尺、至短二尺，普通在二尺数寸之间。
（15）银剑 银剑与银作太刀大概均为上古礼式进物。德川时代有大和国多武峰总献上银剑之事。
（16）黑作太刀 其鞘与锷均涂黑色，与黑太刀同。
（17）长伏轮太刀 谓其长及筋金也。
（18）锦包太刀 以锦布为鞘袋，并以锦坚缝包卷刀柄。
（19）守刀 守刀极小，密藏怀中，长仅六寸五分左右。以锦布包其栖鞘，件便入 怀。
（20）ツカヒ太刀 此为太刀进物，应仁以来战乱丧失，今只有目录及刀铭可考。
（21）小太刀 小太刀仅长一尺余。
（22）革卷太刀 鞘用革包坚缝之，皮上饰金物作施卷形，鲛柄涂黑。
（23）中平太刀 此为战场使用之太刀，较长于佩太刀而较短于大太刀，故谓之 中平。
（24）葬礼刀 短刀无锷，白绢为袋。德川时代武家用胁差，以白纸包其柄。
（25）大小 此为织田信长、丰臣秀吉时代始用之物，其长短在刀与胁差两者之间，类于古代腰刀。
（26）木刀 木刀或称木太刀，系看而不用、佩而不拔之刀。木雕涂漆，外表类于真刀。或有以竹为刃者，大概儿童所佩或无力置备真刀之人佩之（然日本昔时医士亦佩之）。
【按时代分类】
上古刀(じょうことう，Jyoukotou)：通常不列入日本刀之列，指的是古刀之前的刀。以直刀为主，大刀等偶尔可见刀反。
古刀(こどう，Kodou)：指庆长以前的日本刀。室町时代中期以前主要是太刀。
新刀(しんとう，Shintou)：庆长以后的刀。
新々刀(しんしんとう，Shinshintou)：依据水心子正秀提倡所制作，使用古刀锻造法的刀，另有诸说，概指18世纪末到19世纪初，幕末时期的日本刀。
现代刀(げんだいとう，Gendaitou)：也有诸说，概指1876年日本颁布废刀令以后所制刀。
昭和刀(しょうわとう，Syouwatou)：作为美术刀剑的日本刀范畴外的一种，是主要用于军刀的兵器用刀。有多种制法。
