比特币的挖矿过程是比特币网络运行的核心机制，也是新比特币产生的唯一途径，其本质是利用计算机算力解决复杂的数学难题，从而验证交易并维护整个区块链网络的安全性与去中心化特性。这一过程基于名为工作量证明的共识机制，矿工通过消耗大量计算资源来解决一个由比特币协议自动生成的密码学难题，率先找到正确解的矿工即获得记账权，可以将新区块添加到区块链上，并因此获得系统奖励的比特币。这个过程不仅保证了比特币系统的正常运行，实现了交易的确认和记录的不可篡改，同时也是新比特币被创造并进入流通领域的唯一方式，它巧妙地通过经济激励驱动全球节点共同维护这一去中心化账本的安全与稳定。
挖矿的具体过程是矿工不断尝试寻找一个符合特定条件的哈希值。比特币网络会将一段时间内的交易打包成一个区块，并给出一个目标哈希值范围，矿工的计算机需要不断调整区块中的一个随机数，并对整个区块数据进行哈希运算，直到计算出的哈希值小于网络设定的目标值。这个计算过程没有捷径，完全依靠计算机进行海量的随机尝试，因此需要强大的计算能力，也就是算力。谁能最先找到这个符合条件的哈希值，谁就成功挖出了新区块。为了保持新区块大约每十分钟产生一个的稳定节奏，比特币网络会根据全网总算力的变化，动态调整寻找目标哈希值的难度，算力增加则难度上调，反之则下降，以此来维持系统的平衡与预期。
进行比特币挖矿需要专门的硬件设备，其发展经历了从个人电脑CPU到GPU显卡，再到专用集成电路矿机的演变。在比特币诞生初期，普通电脑的中央处理器即可参与挖矿。但参与人数增多和难度急剧上升，这种挖矿方式早已失效。随后矿工转向使用图形处理器，因其并行计算能力更强。专业的ASIC矿机已成为绝对主流，这种设备是专门为执行比特币的SHA-256哈希算法而设计的芯片，其计算效率和能耗比远高于通用计算设备。除了矿机本身，矿工还需要配置相应的挖矿软件，这类软件负责连接比特币网络或矿池，并指挥矿机硬件进行运算。一个用于接收挖矿收益的比特币钱包也是必不可少的工具。
由于单个矿工独立挖矿获得收益的概率极低且极不稳定，绝大多数矿工选择加入矿池进行合作挖矿。矿池是一个将全球众多矿工的算力集合起来的服务平台。矿工们将各自的算力贡献给矿池，由矿池统一组织去参与全网挖矿竞争。一旦矿池中的某个矿工成功挖出区块，获得的比特币奖励将按照各个矿工贡献算力的比例进行分配。这种方式使得个体矿工的收益从偶然性巨大的彩票模式转变为相对平滑稳定的工资模式，显著降低了收益波动风险。选择矿池时，矿工通常会考虑其算力规模、支付模式、手续费以及稳定性等因素。
高性能矿机持续运行耗电量巨大，电费成本直接决定了挖矿的盈利空间，因此矿场往往选址在电力资源丰富且电价低廉的地区。其次是矿机本身的购置成本以及维护、散热和场地费用。挖矿的收益并非一成不变，它主要来源于系统给予的区块奖励，而该奖励大约每四年会减半一次，意味着固定投入能产出的比特币数量长期来看是递减的。挖矿收益还与比特币的市场价格高度相关，币价波动直接影响挖矿的经济性。全网算力的持续增长和奖励减半机制的推进，比特币挖矿的整体难度和成本呈现上升趋势。
