比特币挖矿的本质，是矿工使用专用设备参与网络记账，通过大量计算竞争打包新区块，并以此获得区块奖励和交易手续费。它不是把比特币挖出地下，也不是简单打开电脑运行软件就能持续赚钱，而是一套把交易确认、网络安全和新币发行结合在一起的工作量证明机制。矿工付出算力、电力和设备成本，网络则用奖励鼓励参与者维护区块链。
当用户发起一笔比特币转账后，交易会被广播到网络中，等待进入未确认交易池。矿工会从中挑选交易，将它们整理成一个区块，再不断调整区块头里的随机数，计算哈希值，直到结果低于网络设定的目标值。这个过程没有捷径，更多时候像是在每秒进行海量抽奖：算力越大，找到有效结果的概率越高。其他节点验证这个结果却相对容易，确认区块符合规则后，才会把它接到已有的区块链上。
挖矿之所以重要，不只是为了产生新的比特币，更关键的是为交易排序和防止双重支付提供了一种无需中心机构的办法。每个新区块都会引用前一个区块的信息，想要篡改旧记录，就必须重新完成该区块及后续区块的计算，并追上全网持续增长的诚实算力，成本非常高。比特币网络平均约每10分钟产生一个区块，参与挖矿的总算力增加后，系统会自动调整难度，尽量维持这一节奏。
矿工的收入主要来自两部分：区块补贴和交易手续费。区块补贴是协议按照预设规则发行的新比特币，交易手续费则来自用户为转账支付的费用。补贴并不会一直保持不变，每产生约210,000个区块就会减半，2024年4月完成的第四次减半后，单个区块的补贴降至3.125枚比特币；下一次减半预计发生在2028年，但具体时间取决于区块产生速度。比特币总量上限为2100万枚，发行速度会逐步放缓。
