Bitcoin 挖矿是由高性能计算机解决复杂的计算数学问题来完成的；这些问题非常复杂，无法手工解决，甚至会让性能极佳的计算机承受巨大负载。
比特币挖矿的结果有两点。首先，当计算机在 Bitcoin 网络上解决这些复杂的数学问题时，它们会产生新的 bitcoin。其次，通过解决计算数学问题，bitcoin 矿工通过验证交易信息，使 Bitcoin 支付网络变得可信且安全。
当有人向任何地方发送 bitcoin 时，这被称为一次交易。店内或线上的交易由银行、POS 系统和纸质收据记录。Bitcoin 矿工通过将交易聚集到“区块（blocks）”中并将其添加到名为 blockchain 的公共记录中来实现相同的效果。随后，节点（Nodes）会维护这些区块的记录，以便日后进行验证。
当 bitcoin 矿工向 blockchain 添加新的交易区块时，他们的部分工作是确保这些交易准确无误。特别是，bitcoin 矿工要确保 bitcoin 没有被重复支付，这是数字货币的一种独特缺陷，称为 double-spending（双重支付）。
奖励 bitcoin 矿工
单日交易量高达 300,000 笔，对矿工来说，验证每一笔交易都是一项巨大的工作。作为对他们付出努力的补偿，每当矿工向 blockchain 添加一个新的交易区块时，就会获得 bitcoin 奖励。
每个开采出的区块所释放的新 bitcoin 数量被称为区块奖励（block reward）。区块奖励每 210,000 个区块（或大约每四年）减半一次。2009 年为 50。2013 年为 25，2018 年为 12.5，而在 2020 年 5 月，它减半至 6.25。
Bitcoin 在 2020 年 5 月 11 日成功完成了其第三次挖矿奖励减半——从 12.5 降至 6.25。
该系统将一直持续到 2140 年左右。届时，矿工将通过处理网络用户支付的交易手续费来获得奖励。这些费用确保了矿工仍有动力进行挖矿并维持网络运行。其核心思路是，在减半结束后，对这些手续费的竞争将使其保持在较低水平。
这些减半降低了新币的产生速度，从而减少了可用供应量。这可能会对投资者产生一些影响，因为其他低供应资产（如黄金）可能会迎来高需求并推高价格。按照这种减半速度，流通中的 bitcoin 总量将达到 21 million 的上限，使该货币完全有限，并可能随着时间的推移而变得更具价值。
验证 Bitcoin 交易
为了让 bitcoin 矿工通过验证交易真正赚取 bitcoin，必须满足两个条件。首先，他们必须验证价值 1 MB 的交易，理论上这可以小到仅一笔交易，但通常是数千笔，具体取决于每笔交易存储的数据量。
其次，为了向 blockchain 添加交易区块，矿工必须解决一个复杂的计算数学问题，也称为 proof of work（工作量证明）。他们实际在做的是尝试得出一个 64 位的十六进制数字，称为 hash（哈希），该数字小于或等于目标 hash。基本上，矿工的计算机会根据设备单位以不同的速率输出 hash——每秒百万次哈希（MH/s）、每秒十亿次哈希（GH/s）或每秒万亿次哈希（TH/s）——尝试所有可能的 64 位数字，直到找到解决方案。换句话说，这是一场博弈。
Bitcoin 挖矿类比
由于 bitcoin 挖矿本质上是猜测，在另一个矿工之前得出正确答案几乎完全取决于你的计算机能以多快的速度生成 hash。就在十年前，在普通台式计算机上进行 bitcoin 挖矿还具有竞争力。然而，随着时间的推移，矿工们发现常用于视频游戏的显卡更有效，并开始主导这一领域。2013 年，bitcoin 矿工开始使用专门为尽可能高效地挖掘加密货币而设计的计算机，称为专用集成电路（ASICs）。这些设备的售价从几百美元到数万美元不等，但它们在挖 bitcoin 方面的效率极高。
如今，bitcoin 挖矿的竞争异常激烈，只有使用最新的 ASICs 才能盈利。当使用普通台式电脑、图形处理器（GPUs）或旧型号的 ASICs 时，能源消耗的成本实际上会超过所产生的收益。即使你拥有最新的设备，单台计算机也极难与矿工们所说的 mining pools（矿池）相抗衡。
mining pool（矿池）是一群将计算能力结合在一起，并在参与者之间分配开采出的 bitcoin 的矿工。绝大多数区块都是由矿池而不是个人矿工开采的。矿池和公司在 Bitcoin 的算力中占了很大比例。