比特币挖矿本质就是全球矿工依靠算力开展算力竞赛，完成交易验证、打包出块，以此维护比特币去中心化账本，并获取区块奖励与交易手续费的整套网络运行机制，并不是现实世界里挖掘实物矿产的行为。很多刚接触币圈的用户容易把挖矿理解成软件直接生成比特币，实际上挖矿是比特币网络的安全底座，所有转账交易想要上链确认，都离不开矿工参与，新比特币也只能通过区块奖励的形式流入市场，总量被协议锁死在2100万枚，不会随意增发。
整个挖矿完整流程分为交易收集、组装候选区块、工作量证明计算、全网验证确认几个环节。全网用户发起的比特币转账，会先进入内存池等待处理，矿工优先挑选手续费更高的交易，把多笔交易归集打包，生成候选区块，区块内部除转账记录之外，还会生成一笔特殊的coinbase交易，专门用来存放挖矿所得奖励。区块头还会写入上一个区块哈希、时间戳、默克尔根以及可变随机数nonce，矿工只能不断改动nonce数值，反复运行SHA‑256哈希算法做暴力试算，直到输出哈希结果满足网络难度条件，才算解题成功拿到记账权。这套工作量证明机制最大特点是解题消耗巨大算力资源，但其他节点校验答案只需要一次哈希运算就可以完成，以此实现低成本全网核验。
比特币网络会自动调节挖矿难度，保障平均每十分钟产出一个新区块，每当累计产出2016个区块，系统就会根据这段时间全网实际出块速度自动更新难度目标，算力暴涨就抬高难度，大量矿机关机算力下跌则降低难度，避免出块速度过快或者停滞，保障网络节奏长期稳定。挖矿硬件也经历过迭代，早期普通电脑CPU就可以参与，后续GPU显卡短暂成为主流，现在已经全面进入ASIC专用矿机时代，专用芯片只负责哈希运算，算力效率远高于普通电脑与显卡，普通个人单机独立挖矿成功概率极低，绝大多数参与者都会选择加入矿池，把算力合并在一起共同参与竞赛，挖到区块之后再依据贡献算力份额分配收益，以此抹平单独挖矿的巨大运气波动。
矿工的收益来源分为两部分，一部分是区块补贴也就是新发行的比特币，协议设置四年一次的减半规则，每产出21万区块，区块补贴直接减半，新币发行速度持续降低，预计到2140年附近所有比特币将全部发行完毕，届时矿工收益将完全依靠用户转账缴纳的交易手续费维持网络运转。
