比特币挖矿，本质上是矿工用专用设备参与网络记账，并通过工作量证明竞争新区块的打包权。它不是把一枚看得见的硬币从地下挖出来，也不是简单运行软件就能自动获得比特币，而是把待确认交易整理进区块，再不断尝试不同参数，计算符合网络难度要求的哈希值。谁先找到有效结果，谁就有机会向全网广播新区块；节点验证通过后，该区块才会接入比特币区块链，矿工获得区块补贴和区块内交易手续费。
这套机制解决的是数字货币最棘手的双重支付问题。比特币没有一家银行负责统一记账，全球节点需要依据同一套规则判断哪一组交易有效。矿工提交的区块包含前一个区块的哈希值，后续区块又继续连接前一区块，任何人想修改历史交易，都必须重新完成被修改区块及其后续区块的工作量证明，成本会随着区块不断增加。网络大约每2016个区块调整一次挖矿难度，目标是让这一轮区块在约两周内完成，因此新区块平均约每10分钟出现一次，但现实中会有波动。
矿工真正计算的不是一道有固定答案的数学题，而是在巨大搜索空间里反复试错。矿机改变区块头中的随机数、时间戳或交易排列，持续运行双重SHA-256哈希，直到结果低于网络设定的目标值。如今主流设备是针对比特币算法设计的ASIC矿机，普通电脑、显卡在算力和能耗方面都很难形成竞争。单独挖矿可能很久都碰不到一个区块，所以行业普遍采用矿池模式，矿工提交能够证明自身工作量的份额，矿池找到区块后，再按照贡献的算力分配收益，收入更平滑，但也要承担矿池手续费和运营风险。
比特币挖矿的收入由两部分构成：区块补贴与交易手续费。区块补贴是协议新发行的比特币，手续费则来自用户为争夺区块空间支付的费用。2024年4月20日，第840000个区块触发第四次减半，单个区块的补贴从6.25枚降至3.125枚；比特币总量上限设定为2100万枚，区块补贴每经过210000个区块大致减半一次，预计在未来逐步趋近于零。随着补贴下降，矿工会越来越依赖比特币价格、链上交易活跃度和手续费市场，矿业竞争也会更集中在低电价、高能效和稳定运维能力上。
判断挖矿是否划算，不能只看一枚比特币的市场价格，还要把矿机采购成本、电价、功耗、算力、设备折旧、散热、场地、网络、矿池费率和全网难度放在一起测算。行业常用每太哈希的能耗衡量设备效率，电价稍有变化，长期收益就可能出现明显差异；矿机停机、维修或币价下跌，也会迅速拉长回本周期。挖矿提供的是维护网络和获取区块奖励的机会，不等于稳定收益，更不是买机器就能躺赚的投资项目，理解算力、难度、手续费和现金流，才是看懂比特币矿业的起点。
