6世紀後半に朝鮮半島を経由して伝えられた製鉄技術は、砂鉄を使った「たたら製鉄」法としてわが国で独自に発展した。世界でも非常にユニークな製鉄法で、溶けた銑鉄と鋼の塊をわずか30分で作る高速製鉄である。
安価な輸入鉄が登場して衰退し、大正12年（1923年）に商業生産を終えたが、美術刀剣の材料としてたたら製鉄が作り出す極上の鋼が求められ、昭和52年（1977年）に「日刀保（日本美術刀剣保存会）たたら」として復元、現在毎冬3代（回）操業されている。
鉄冶金学を専門とする著者は、この日刀保たたらの操業をつぶさに記録し、口伝によって継承されてきた「たたら製鉄」の技を科学的に解明しようと試みた。1500年も昔からの人たちが、どのように砂鉄を吹き飛ばないよう工夫したか、なぜたたら炉が箱型なのか、なぜ精巧な地下構造があるのか、天秤鞴などで送る脈動風の効果は何か…。現代の溶鉱炉とあまりにも異なる「たたら製鉄」の技術が克明に解き明かされる。
さらに、著者の研究は微粉の砂鉄を使うたたら製鉄の原理を新しい製鉄技法に活用することに向かい、本書の末尾はカーボンニュートラルを実現するマイクロ波加熱高速銑鉄製造方法の紹介で結ばれている。