比特币节点计算分为区块打包运算、工作量证明哈希计算、全网数据校验计算三个核心流程，挖矿节点依靠持续遍历随机数值完成SHA256双重哈希求解，普通全节点则独立完成全网数据核验，两类节点计算逻辑既有重合也存在明显区别。所有节点统一采用SHA256双重哈希算法作为基础计算规则，节点首先收集内存池内所有未确认交易，把全部交易信息通过默克尔树运算生成唯一的默克尔根哈希值，再结合版本标识、上一区块哈希、时间戳、网络难度参数组合成固定80字节长度的区块头数据，这一部分数据是节点所有计算的原始数据源，任何字段发生细微改动，最终哈希结果都会产生颠覆性变化。挖矿节点在固定区块头大部分字段之后，只会不断调整区块头内的随机数字Nonce，重复执行SHA256(SHA256(区块头))的运算步骤，将每一次运算得出的256位哈希结果和全网统一的难度目标值对比，只有哈希数值小于目标阈值时，才算完成节点的核心计算任务，整个过程没有简化算法，只能依靠算力进行暴力遍历尝试。
全网难度目标数值会由所有节点同步自动计算调整，每产生2016个区块，全部节点都会按照统一公式重新核算新的难度标准，计算依据是过去2016个区块实际产出耗时与预设两周时长的比值，出块速度过快就下调目标数值提升计算难度，出块速度变慢则上调目标数值降低求解难度，以此保证全网平均10分钟产出一个新区块。挖矿节点率先算出符合条件的哈希结果后，会把完整区块广播到整个比特币P2P网络当中，网络里所有普通全节点不需要重复进行复杂的遍历计算，只需要执行一次双重SHA256运算，就能快速验证区块哈希是否达标，同时全节点还会额外计算区块内每一笔交易的合法性，核验交易签名有效性、排查双重支付问题、确认出块奖励规则是否符合协议标准，整套校验计算在极短时间内就可以完成，这也是比特币PoW机制求解困难、验证简易的核心特征。
轻量级节点的计算流程会进一步简化，这类节点不会存储完整的区块链数据，仅同步所有区块头部信息，仅针对区块哈希做基础计算校验，不会逐一核验交易细节，依靠全节点提供的数据完成信任验证，计算资源消耗远低于全节点。矿池模式下的节点计算还会进行分片处理，单个矿机节点只负责一段区间内Nonce数值的遍历计算，把局部计算结果汇总到矿池服务器统一比对，避免单一设备算力不足无法求解难题的情况，矿池内部节点分工计算，整体依旧遵循统一的哈希求解规则，不会改变底层的计算逻辑。节点之间的数据同步也伴随着持续计算，节点接收相邻节点传输的区块数据后，都会独立完成一套完整校验计算，只有多数节点计算结果一致，区块才会被全网确认收录，一旦出现数据差异，节点会自动切换到全网最长合规链的数据版本，重新开展计算工作，保障整个账本数据的统一性。
长期运行的全节点还会持续维护UTXO集合的计算工作，实时统计全网所有未花费的交易输出，这笔计算数据可以让节点快速判断一笔交易是否有效，不用反复回溯整条区块链数据，大幅提升节点交易验证的计算效率。不同类型节点的算力投入差异巨大，专业挖矿节点每秒可进行上亿次哈希运算，普通桌面设备运行的全节点仅用于数据校验，不需要高强度的哈希遍历计算，两者计算目的不同，算力投入差距悬殊，但遵循的底层计算公式完全一致。节点所有计算结果都具备不可逆特性，已经确认的区块哈希无法修改，一旦篡改区块内任意信息，就必须重新完成全部哈希计算，还要改写后续所有区块的数据，需要掌控全网绝大多数算力才能实现，这也是比特币网络安全性的重要支撑。
