比特币挖矿本质是基于工作量证明的记账竞争，并非挖掘实体数字货币，矿工依靠算力争夺区块记账权，完成交易确认、账本维护与新币发行，同时依靠算力成本构筑整个网络的安全壁垒。整个流程融合密码学、经济激励与自动调节机制，很多新手容易把挖矿简单理解为单纯计算数学题，忽略交易打包、全网校验、难度动态调节等完整环节，只有理清整套运转逻辑，才能看懂比特币去中心化账本如何持续运行。
挖矿的第一步是处理全网流转的交易，所有用户转账会进入网络公开的内存池等待确认，矿工优先挑选手续费更高的交易，将多笔交易整理打包生成候选区块，区块内部除了交易明细，还包含上一个区块的哈希指纹、交易汇总的默克尔根、时间戳、难度参数以及可以反复修改的随机数nonce。矿工不断修改随机数重复执行SHA‑256哈希运算，暴力尝试亿万次，直到计算出来的哈希结果小于网络设定的难度目标，率先完成条件的矿工就拿到本轮记账资格，随后将新区块向全网广播传播。哈希算法具备单向不可逆的特点，无法反向推算输入内容，只能依靠设备反复试算，算力越高，成功竞争到记账权的概率也就越大。
新区块广播之后，网络上全部全节点会独立校验区块合法性，核对交易签名、杜绝双重花费，检查工作量证明是否达标，只有通过所有校验的区块才会正式接入区块链账本链条，获胜矿工获得对应的经济回报，收益分为区块补贴和用户交易手续费两个部分。区块补贴是协议规则生成的新增比特币，会按照固定周期进行减半，以此控制整体货币总量上限，随着补贴持续缩减，交易手续费在矿工收入中的占比会持续提升，长期成为矿工主要收益来源。为了保证平均十分钟产出一个区块，网络每积累两千零一十六个区块就会自动调整挖矿难度，全网算力上涨则难度抬高，算力下降难度随之降低，以此对冲矿机大量上线或者大规模关机带来的波动，稳定整体出块节奏。
早期普通家用电脑就能够参与挖矿，随着行业发展，挖矿已经转为专用ASIC矿机主导，单台设备算力远超过普通CPU与显卡，普通个体单独挖矿成功出块的概率微乎其微，因此绝大多数矿工选择加入矿池，矿工提交部分有效的计算证明，矿池汇总集体算力参与竞争，挖到区块之后按照矿工贡献的算力占比分配收益，分摊单独挖矿的巨大运气风险。挖矿同时存在现实约束，电费成本直接决定项目盈亏，电价过高的场景下，即便是高性能矿机也会陷入亏损状态。
