比特币挖矿本质是依靠算力完成交易验证、争夺记账权，同时产出新比特币的网络运行机制，并不是现实世界里开挖实体矿产的行为。整个过程依托工作量证明共识机制运转，遍布全球的矿工节点通过硬件设备开展密码学运算，维护比特币分布式账本的完整与安全，每一笔转账交易想要正式上链确认，都离不开挖矿环节的参与。很多新手容易把挖矿简单理解成“生成比特币”，实际上记账、验交易、产出新币三者是绑定在一起，只有完成前面的网络工作，才有机会拿到系统给出的比特币奖励。
完整的挖矿流程分为交易收集、组装候选区块、密码学运算竞争、全网验证确认几个环节。用户发起的比特币转账会先进入内存池等待处理，矿工节点会优先挑选手续费更高的交易，整理打包成候选区块，区块内部除转账记录之外，还包含上一个区块的哈希指纹、时间戳、难度参数以及可不断改动的随机数nonce。矿工反复改动随机数，反复执行SHA‑256哈希算法运算，目标是算出前缀带有规定数量零的哈希结果，这套运算没有捷径，只能依靠硬件不断暴力试算，谁率先算出符合条件的结果，谁就拿到本轮区块的记账资格，随后把完整区块向全网广播出去。
挖矿难度会随全网算力自动调节，保障网络平均十分钟产出一个区块，每累计生成2016个区块，网络就会自动做一次难度校准，如果全网算力上涨出块速度变快，就提升运算难度，算力下跌出块变慢，则降低难度，单次难度调节存在上下限，避免网络运行出现剧烈波动。早期普通电脑CPU就可以参与挖矿，随着参与竞争的节点持续增多，算力快速膨胀，普通CPU、显卡已经无法跟上运算需求，专用ASIC矿机逐步成为挖矿的主流硬件，设备的哈希运算能力，直接决定矿工在竞争当中的获胜概率，个人单独挖矿成功的概率极低，绝大多数参与者会选择加入矿池，把算力合并在一起共同参与竞争，挖到奖励之后再按照算力占比进行分配。
矿工的收益来源分为区块奖励与交易手续费两部分，区块奖励是新比特币流入市场的唯一渠道，代码设定每产出210000个区块，区块奖励就会减半一次，以此控制比特币整体发行总量上限，手续费来自区块内用户转账支付的费用，当区块奖励随减半不断收缩之后，交易手续费在矿工收益当中的占比会持续提升。挖矿同时承担着比特币网络安全防护的作用，想要篡改已经上链的交易记录，攻击者需要掌握网络绝大多数算力，重新完成后续全部区块的工作量证明运算，需要付出极高的成本，这也是比特币账本难以被篡改的底层逻辑，但挖矿收益会受到算力、电费成本、币价波动等多重因素影响，并非稳定盈利的业务。
