比特币挖矿本质是依托PoW工作量证明机制，矿工借助专用算力设备竞争全网交易记账权，完成交易校验、区块打包上链的同时获取新发行比特币与转账手续费，也是市面上新比特币唯一的产出渠道，整个过程不存在实体矿产挖掘，全部依托区块链分布式网络的密码学运算完成。
挖矿起始于全网用户发起比特币转账，所有未被确认的交易统一存入网络内存池，各地矿工实时抓取池内交易，优先挑选手续费报价更高的交易来组装候选区块，单个区块常规可容纳2000至3000笔交易，区块头部会录入上一个区块哈希指纹、时间戳、交易默克尔根与随机数Nonce四类关键数据，依托SHA256双重哈希算法循环演算，不断更换随机数值反复生成哈希结果，直到算出开头0的位数匹配全网难度标准的哈希值，率先解出答案的矿工即可把区块向全网节点广播校验。全网节点逐一核验区块交易真实性、哈希合规性后，区块正式接入区块链，剩余矿工随即放弃本轮计算，开启下一个区块的算力比拼，系统依靠每2016个区块自动微调挖矿难度，把平均出块时长稳定在10分钟左右，以此平衡全网算力波动带来的出块速度偏差。
挖矿的收益规则是驱动全球算力持续投入的核心，矿工收益分为区块补贴与交易手续费两部分，中本聪在比特币原始白皮书中设定区块奖励每挖出21万区块（约4年）减半，2009年创世区块单块奖励50枚BTC，历经2012、2016、2020、2024年四次减半后，当前单个区块基础奖励固定为3.125枚BTC，按照减半周期推演，全部2100万枚比特币将在2140年前后开采完毕，后续矿工收入会全面依靠用户转账手续费支撑。早期家用普通CPU、显卡就能参与挖矿，随着全网算力逐年暴涨，如今主流挖矿设备更换为ASIC专业矿机，单台设备算力远超传统显卡，散户独自挖矿挖到区块的概率近乎归零，绝大多数中小矿工选择加入矿池，由矿池统筹算力统一参与区块竞争，再依据个人贡献算力占比拆分区块收益，成为当下行业主流参与模式。
伴随行业发展，全球算力分布、电价成本、比特币现货价格、监管政策都会实时左右挖矿盈亏，低电价地区集中了全球绝大多数规模化矿场，电价偏高区域个人零散挖矿大多难以覆盖硬件与用电开支，这也是近年散户单独挖矿逐步淡出市场的重要原因。
