比特币主要包含去中心化运行、总量恒定稀缺、交易公开不可篡改、伪匿名身份体系、点对点全球转账这几项核心特点，这些底层设计共同构成了比特币区别于传统法币的底层逻辑。比特币没有中心服务器，不存在银行、企业或者机构作为系统管控方，整个网络由分布在全球各地的节点与矿工共同维护账本，任何单一主体都不能随意关停网络、冻结他人资产，资产控制权完全掌握在持有私钥的用户手中，私钥一旦丢失，对应的比特币资产便会永久无法找回，这也是币圈用户反复强调保管私钥的重要原因。网络采用工作量证明共识完成交易校验，依靠大量算力保障系统安全，节点之间互相同步全部账本数据，只要还有节点在线，整个网络就可以持续运转下去。
固定的货币供给模型是比特币另一项极具辨识度的特点，协议代码层面直接锁定比特币总量上限为2100万枚，不存在后期增发的空间。新币只会通过挖矿的区块奖励释放，系统设定每产出21万个区块，大约四年时间，区块奖励就会自动减半，出块时间会通过难度调节机制维持平均十分钟一个区块的节奏，随着一次次减半，新币产出速度持续放缓，按照既定发行节奏，全部比特币预计在2140年附近全部开采完毕。当挖矿奖励归零之后，矿工的全部收益将来自用户转账支付的手续费，这套通缩倾向的发行规则，也是很多市场参与者把比特币当作数字黄金、用来对抗通胀预期的关键依据。
比特币账本具备公开透明且难以篡改的特征，每一笔转账都会被打包进入区块，加盖时间戳之后写入区块链，所有历史交易记录对全网节点开放查阅。想要篡改已经确认的历史交易，需要攻击者掌握超过全网一半以上的算力，重新生成整条后续区块链，现实场景中需要付出极高的算力成本，实操可行性极低。比特币底层采用UTXO记账模式，并不直接记录账户余额，而是记录每一笔没有花费的交易输出，每一次转账本质上就是消耗旧的未花费输出，生成新的输出对象，这种独特的数据结构，也决定了比特币转账会出现多输入、多输出的交易形态，链上分析工具可以顺着资金流向完成完整溯源。
比特币属于伪匿名系统，并非大众认知中的完全匿名，交易使用随机字符组成的钱包地址作为标识，地址本身不会直接附带姓名、身份证等个人信息，但全部交易金额、时间、地址流转记录全部公开保存在链上。如果钱包地址通过交易所、线下交易等场景和现实身份产生关联，链上所有相关资金流转都能够被追溯查询，不少链上取证分析工具就是利用这一特性开展地址聚类分析。普通用户想要提升隐私水平，可以采用多地址分开使用、避免重复复用收款地址等操作，但底层账本公开的属性不会发生改变。依托这套网络，比特币可以实现不受地域限制的点对点转账，不分节假日，不需要中间清算机构，就能完成跨区域价值转移，手续费会随着网络拥堵程度发生浮动变化。
