挖比特币本质是通过专用硬件提供算力参与工作量证明机制的全网记账权竞争，成功打包区块并通过全网验证后获取区块补贴与交易手续费，同时承担比特币网络交易确权、账本维护和安全防护的核心工作，也是市面上新比特币唯一的发行渠道，整个过程依托固定开源协议自动运行，不存在人工干预的操作空间。
挖矿的核心是重复执行双重SHA256哈希运算的暴力试算，矿工首先抓取比特币内存池中未确认的转账交易，按照协议规则打包进区块结构，区块头包含上一个区块哈希指纹、时间戳、全网难度参数、随机数Nonce等80字节固定字段，矿机以每秒万亿次级别的速度迭代更换Nonce数值，反复计算区块头哈希值，只有算出的256位哈希结果数值低于全网实时目标阈值，才算解开本轮密码学难题。率先算出有效结果的矿工将区块数据向全网节点广播，全节点逐一校验交易合法性、杜绝双花问题、核对工作量证明有效性，确认无误后该区块被正式接入区块链主链，对应的矿工获得当期奖励。为了稳定网络出块节奏，协议设定每挖出2016个区块也就是约两周时间自动重置一次难度系数，全网算力上涨则目标阈值收紧、哈希值需要前置更多零位，算力下滑则难度下调，始终将平均出块间隔稳定在10分钟，当前全网峰值算力已突破1EH/s级别，单台家用设备独立挖矿几乎不存在中奖概率，绝大多数散户矿工都会接入算力池，由矿池整合分散算力统一参与竞争，再按照各自贡献的算力份额均分区块收益。
挖矿的收益结构由区块补贴和链上交易手续费两部分组成，区块补贴是系统程序化增发的比特币，协议硬性规定每挖出21万个区块触发一次奖励减半，周期折算下来约四年一轮，2009年创世区块诞生时单区块奖励为50枚比特币，历经四次减半后当前单区块基础补贴为3.125枚比特币，按照每日144个区块的稳定产出测算，单日新增流通比特币总量固定在450枚，持续递减的增发节奏会让比特币总量无限趋近2100万枚的协议上限，预计本世纪中后期完成全部基础补贴发放，后期矿工收入将完全依靠用户转账时自愿支付的手续费维持网络运转。硬件端也经历了多次迭代，早期CPU、GPU显卡挖矿早已被淘汰，现阶段主流设备均为ASIC专用集成电路矿机，算力单位以TH/s为标准，单台设备功耗普遍在数千瓦级别，电力成本成为决定挖矿项目盈亏的核心指标，规模化挖矿大多选址在电价低廉的区域，配套专业散热与机房运维体系，形成工业化集群挖矿的行业格局。
同时挖矿行为也存在明确的外部成本与政策约束，大规模算力运行会产生高额电力消耗，在国内相关虚拟货币挖矿活动已被全面整治清退，海外不同国家和地区也有着差异化的能耗管控、税收以及合规监管要求，普通投资者想要入局需要综合核算硬件折旧、电费、运维、矿池手续费、币价波动等多重变量，具备极高的行业门槛和市场风险，并非稳定保本的投资方式。
