日本古坟时代（公元4 世纪到6 世纪） 出土的刀剑造型略微奇特，跟现在的日本刀大相径庭。古坟时代出土的日本刀剑刃尖特大而作人足形或半瓣缺口形，柄首有环。日本学者清水橘村于昭和七年（1932 年）刊布《刀剑大全》一书，记述道：
刀剑之见于历史者如此。是故若谓刀剑是否为我国锻冶，吾人以为多半为舶来品， 何以言之？观诸载于《万叶集》之刀剑歌多云高丽剑而非大和剑……我国古代衣食住乃至工艺美术、百工之技术皆由中国传来，刀剑既非本邦特有之器物，则其初之锻刀皆为舶来品，乃任何人不能争论者。
由此可见，早期日本刀剑明显是受中国汉代环首刀影响的产物。同时根据考古发现，古坟时代虽然如日本古书《和名抄笺注》《本朝军器考》的记述是“刀剑并重”，但其实出土的双刃剑只占单刃刀的十分之一左右。
从南北朝时代开始，中国刀受到萨珊波斯的影响，出现了新式样的短柄长刀。到了隋唐时期，短柄长刀被统称为横刀。这种横刀被日本遣唐使带回国内，称其为“唐大刀”。“唐大刀”对日本刀剑造成了又一次影响，也成为现今日本刀的雏形。
◎模仿唐代士大夫打扮的圣德太子，其所佩带的也是“唐大刀”
到了平安时代中叶的11 世纪初，日本武士们通过战场上实战的经验，发现在马上作战时，劈砍比刺击次数更多，并且较为有利；同时，武士们也发现有弧度的刀刃更便于劈砍。再加上日本很早就有的覆土冷却技法（通过覆土让刀剑的冷却时间不同，从而使刀剑出现弧度），最终，双手使用、以砍斩为主的单刃弯刀，也就是今天我们常见的日本刀出现了。
现在日本历史学界一般将在弯刃日本刀出现之前通用的双刃或单刃直刀统称为“上古刀”，而平安时代出现的日本刀则被称作“太刀”。
◎上古刀
太刀，在日语中就是大刀的意思。平安时代早期的日本还不是武家幕府的天下，中央政府、文官贵族还有较大的权威，公卿依然在政治生活中有着举足轻重的作用。作为身份的象征，太刀一般只有贵族武士或者公卿才能佩带，而普通的士兵和下级武士是没有资格佩带的，他们只能佩带肋差（短刀）或者小太刀（一种短的、带锷止的日本刀）。
在这个时代，装饰精美的太刀并不是战场格斗兵器的主力，而是贵族武士的特权象征。大量的下级武士和足轻依然使用枪、弓、薙刀和肋差等武器作战。因此有这么一种说法存在：武士刀仅仅是割取首级时才会用到的无用武器。
◎日本刀的基本类型
在当时的日本，对于一个能够上阵的武士而言，弓、枪、剑、骑都是必须掌握的技能。而就当时的记载来看，日本常用的战术也与唐朝的大规模重甲骑兵冲击战术相一致。一般的贵族武士都擅长马上作战，大规模的骑兵战也不少见。但是三间枪等日本枪长而重，加之日本本土马较为矮小，力量不足，日本人身材也很矮小，所以几乎没有武士能在马上使用长枪。当时武士在马上使用的武器基本都是弓或太刀，有时候也使用薙刀。因此，武士的佩刀方式也与这种在马上的作战方式相适应。太刀的佩带方式是刀刃向下，用挂环佩带在腰带下，以配合刀身弧度，适合马上抽刀迎战。这与现代剑道的持剑方式（剑刃朝上）几乎是相反的，究其原因是因为古代武士坐在马上，身上厚重甲胄已经是较好的保护，不需要持刀做出防守姿态。
而到了平安时代末期和镰仓幕府时代早期（公元12 世纪到13 世纪），连年的内战使得日本旧有的政治结构发生了巨变。武士这个专司战斗的战士阶级登上了原来只有贵族公卿把持的政治舞台，日本历史掀开了崭新的一页。因为武士阶级成为统治阶级，所以剑术作为武士生存根本的技击技巧，开始在社会上成为重要的存在。太刀逐渐成了强大而又致命的武器。这一时期，太刀技击技巧逐渐发展成熟，形成了日本古代剑术的雏形。为了适应战场要求，尤其是为应对骑兵冲击和重甲的威胁，太刀越来越长也越来越重，同时，产生了针对重甲的肋构技法（即斜向劈斩的技巧）。
◎从上古刀到太刀，平安时代日本刀开始与大陆刀剑产生明显的差别
室町幕府时代早期（公元14 世纪中叶），骑马的贵族武士依然是日本刀的主要使用者。故此为了适应马上的战斗，剑刃朝下佩带的太刀一直都是战场武士使用的主流武器。甚至直到战国时代结束，太刀的使用方法依然是各剑道流派和道场修习的主要内容。当时太刀的使用仍以左右劈砍技法为主，同时以斜劈肋构作为补充。
为了获取马上战斗和对骑马武士的实战优势，太刀的重量和长度仍在继续增加。这种趋势，与西方骑士所使用的越来越重的骑士长剑以及中国骑兵所使用的越来越厚的大刀不谋而合。
◎平安末期，长达一米以上的太刀登上了历史舞台
但是从战国时代起，日本刀却逐渐走上了与大陆上其他文明的类似武器相反的道路。究其原因，跟日本古代军队骑兵的缓慢发展，以及后期步兵的快速崛起，都有着极大的关系。
众所周知，在人类的战争历史中，骑兵始终扮演着举足轻重的角色。翻开中国的战争史，中原耕种民族与草原游牧民族的争斗甚至在有汉民族之前就开始了。从赵武灵王推行胡服骑射，放弃从商周开始使用的战车开始，骑兵就在中国的军队体系中一直保留，直到现在。在马镫出现之前，骑兵最主要的武器是弓和弩。利用马匹的机动性和远程兵器的距离优势，是当时早期东方的典型骑兵战术思想。这种战术对日本的影响甚至直到明治维新时期依然存在。
◎姊川合战图屏风（福井县历史博物馆藏）。姊川合战中挥舞长达五尺三寸（约160厘米）的大太刀的真柄十郎左卫门
此后，高桥马鞍的出现，使得在马上使用长兵器成为可能。汉代骑兵已经可以熟练地使用马槊，而到了唐代，大规模的重甲骑士已经是战场的主角。中国的步兵武器，也逐渐以对抗骑兵的长枪、大刀为主。尤其是作为士兵单兵武器的佩刀和佩剑，逐渐向厚刃的腰刀和长柄的朴刀转变。这点在唐代之后尤为明显，武器功能进一步分化，这是军事能力提升和社会分工进步的表现，也是大多数大陆文明军事力量所共通的进化之路。
而在日本，这种分工却并不明显，直到战国末期，日本骑兵都是以弓骑兵和骑马步兵为主。因为传统的弓箭本身射程较近，在马上使用较多，因此，在战国时代大规模装备火器之前，日本弓箭的地位是很尴尬的，既不能有效地阻止骑马武士，又不能大规模地遏制步兵冲锋。在日本的战争中，骑马武士一直都是战场的灵魂。连盔甲都穿不起的农民和只有简单盔甲的下级武士，仅仅凭借射程很近的竹弓根本无法抗衡骑战马、穿重甲、握长刀弓箭的骑马武士。在没有火枪的时代，为了抗衡这些骑士，使用大型长枪（三间枪）和重型太刀（野太刀）的步行武士应运而生。
而作为主要单兵武器的日本刀，却并没有进一步进行功能区分。针对骑兵的野太刀的出现是一次积极的尝试，但是却并没有形成主流，甚至在剑道流派中也没有成为独特的体系。以太刀为主的日本刀在长达八百多年的时间里，总体的形制与平安时代相比并没有太多的改变。
◎日本刀形制变化。1.上古刀；2.平安后期—鎌仓初期；3.鎌仓中期；4.鎌仓后期；5.南北朝时代；6.室町前期；7.室町后期；8.安土桃山时代；9.江戸时代（中期）；10.江戸时代（元禄时期）；11.幕末时期
战国时代中前期（公元16 世纪中叶）， 因为火器技术的更新，加之战斗基本局限于小范围内，作战的根本战术也与镰仓时代早期甚至平安时代的大规模合战有所区别。步兵战成为战场的主流，少数的骑马武士再也无法通过射程和成本与火绳枪相差无几的和弓，对装备了火绳枪的步兵取得压倒性的优势。因此，日本这片土地上决定战争胜负的关键因素发生了变化。从凭借少数精英贵族武士的武勇，转变为大量职业化的下级步行武士进行的阵地作战。步兵战术以及以此为基础的步兵格斗技巧开始登上日本历史舞台。
这一战术革新的最直观表现，就是打刀的出现。打刀与太刀最明显的不同在于佩带方式。我们前面说过，太刀是使用挂环佩带在腰带下，刀刃向下。打刀则是斜插于腰带上，刀刃向上，这也是现代剑道的佩刀方式。
究其原因，打刀是一种以步战为主要战斗模式的武器。这就需要武士在抽刀后立刻做出防守的态势（中段持刀）。斜插于腰带上，刀刃向上的佩刀方式能够让持刀者在拔刀后以最快速度将刀刃指向敌人。
◎最古老的打刀——南北朝时期的打刀。此时的打刀与战国时期是有明显差异的
根据日本刀的形制变化图我们可以看出，从平安时代的太刀开始，以骑兵太刀为主的时代，日本刀的形制较长，弧度较大，而刀柄的部分较短。战国时期的打刀较之前的太刀，在长度上有所减短，弧度也越来越小，这与其不作为骑兵武器使用，同时步战越来越多有很大的关系。而从刀柄长度，我们也不难看出，从古剑（即中国传入的直刃刀）到室町幕府后期的太刀， 刀柄都不长，并不是典型的双手武器。而到战国时期，刀身较直而且刀柄较长的打刀，已经成为了战场上的主流。在战乱时代，日本刀的铓子（剑尖）都是比较尖锐的，而和平时期则较为圆润。由此可知，作为一种近身搏杀的武器，以打刀为代表的日本刀兼具挥砍和刺杀的功能。
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