Taka struktura powoduje, że ostrze jest bardzo twarde i nie szczerbi się, przy jednoczesnym zachowaniu giętkości całej głowni. Domeny węgliku tworzą na powierzchni głowni charakterystyczny wzór. W trakcie badań w 2006 roku w stali damasceńskiej odkryto nanorurki, co może tłumaczyć jej wysoką wytrzymałość i twardość.
Przez jakiś czas wierzono, że stal damasceńska była produkowana w podobny sposób jak dziwer, wykorzystywany w Europie i Japonii do produkcji wysokiej jakości mieczy. Proces ten polegał na skuwaniu na gorąco i zawijaniu kilkudziesięciu kolejnych warstw stali o narastającej stopniowo twardości, a następnie wkładaniu tak przygotowanej głowni do kwasu solnego i ostatecznym szlifowaniu ostrza. Proces ten istotnie prowadzi do otrzymania na powierzchni faktury dość podobnej do stali damasceńskiej, co długo wprowadzało badaczy w błąd. Współcześniejsze badania udowodniły, że stal damasceńska była wytapiana strefowo z warstw o bardzo wysokiej czystości powierzchni, dzięki czemu głownie wykonane z tej stali nie wykazują nieciągłości struktury, którymi charakteryzują się głownie dziwerowe.