虚拟币本质是依托区块链分布式账本、密码学加密与网络共识机制运行的数字化价值凭证，依靠代码规则实现资产确权、点对点转账与发行管控，不存在实体介质，也没有中心化机构统一管控账本。传统线上转账依赖银行、支付平台作为中间方记录资金变动，所有交易数据存储在服务商服务器，而虚拟币打破了单一中心记账模式，账本同步存储在全球无数接入网络的节点设备当中，任意节点都保存完整交易记录，从底层规避单点故障带来的数据丢失风险，同时依靠密码学约束，确保历史交易记录难以被单方面篡改。
密码学体系是虚拟币实现资产归属认证的核心支撑，整套体系由哈希算法与非对称加密构成。哈希算法相当于数据的数字指纹，交易信息、区块头部数据经过运算生成固定长度字符串，原始信息哪怕出现微小改动，哈希结果会彻底变化，以此校验区块数据完整性；非对称加密生成相互配对的公钥与私钥，公钥转化为对外接收资产的钱包地址可以公开传播，私钥作为资产控制权凭证必须妥善保管。用户发起转账时，需要使用私钥生成数字签名，全网节点通过公钥验证签名有效性，确认资产所有者身份，整个流程无需提交个人身份信息，实现链上交易的匿名交互。
共识机制解决分布式网络如何统一账本记录的关键难题，也是虚拟币网络正常运转的底层规则。由于海量节点同时在线，各方交易信息存在先后差异，网络需要统一标准筛选合法交易并打包生成新区块。主流分为工作量证明PoW、权益证明PoW两大路线，比特币采用PoW，节点依靠算力竞争记账资格；以太坊转型后的PoW升级为PoS，依靠质押资产获得出块权限。新区块完成全网广播与多数节点验证后，正式链接在前序区块之后，形成首尾相连的链式结构，每一个区块携带上一区块哈希值，想要篡改过往交易，需要同时控制全网大部分节点资源，现实操作成本极高。记账模式分为两种，比特币使用UTXO未花费交易输出模型，类似现金交易；以太坊采用账户余额模型，更适配智能合约运行，不同模型直接决定币种转账逻辑。
虚拟币的发行规则完全写在底层开源协议代码内，由网络自动执行，不受人为干预。比特币设定总量2100万枚，通过区块奖励逐步释放，每挖出21万个区块奖励自动减半；多数山寨币、代币则有着不同的总量设定，部分代币还加入销毁、增发机制。需要区分原生币与代币，BTC、ETH属于区块链原生币种，保障网络转账手续费、出块激励；而各类链上代币依托主网智能合约发行，本身不具备独立区块链，仅复用底层网络资源。智能合约拓展了虚拟币的应用边界，预设代码条件触发后可自动完成转账、兑换等操作，也是DeFi、NFT等加密生态诞生的基础。
