比特币是依靠专用硬件运行PoW工作量证明算法，通过全网算力竞争打包交易区块，系统发放区块奖励从而产出，整个流程分为交易打包、哈希算力竞赛、全网验证、奖励发放四大环节，也是市场上唯一新比特币流入流通的渠道。挖矿不只是单纯算数学题，同时承担全网交易记账、防双重支付、维护区块链不可篡改的核心作用，普通家用电脑算力早已无法参与产出，当前行业全部依靠ASIC专业矿机规模化运作，个人单独挖矿几乎无法稳定获取收益。
完整挖矿流程第一步是收集全网待确认交易，网络中所有转账会先存入内存池，矿工会优先挑选手续费更高的交易组合成候选区块，区块内部包含区块头与交易清单两大板块，区块头记录上一个区块哈希、交易汇总根值、时间戳、网络难度和可变随机数Nonce，所有交易则会完成签名校验，剔除余额不足、重复转账等违规交易，这一步不需要高强度算力，数毫秒就能完成，也是矿工筛选优质交易提升收益的关键步骤。完成区块搭建后，核心算力竞争正式开启，矿机持续更换Nonce数值，反复运行SHA256双重哈希运算，目标是算出一串前置零数量匹配网络难度的哈希值，没有任何捷径，只能依靠硬件算力不断试错，全网数万矿机同步竞赛，平均十分钟左右会有一台设备率先算出合规结果。
率先算出有效哈希的矿工，会立刻将完整区块广播至全球所有网络节点，全网节点会同步开展双重校验，一方面核对哈希数值是否符合当前难度标准，另一方面复核区块内每一笔交易的合法性，确认不存在篡改、双花等问题后，全网统一接纳这个新区块，将其拼接在现有区块链末尾，至此本轮挖矿完成，新的比特币随之诞生。挖矿收益分为两部分，一是区块基础奖励，创世区块初始奖励50枚比特币，每产出21万个区块奖励自动减半，当前单区块基础奖励为3.125枚；二是区块内所有用户支付的交易手续费，市场行情波动剧烈时，手续费占矿工总收入比例会大幅提升，所有奖励会直接发放至矿工填写的钱包地址，成为流通中的比特币。
挖矿硬件经历了多轮迭代，早期CPU、普通显卡均可参与，随着全网算力持续暴涨，专用ASIC矿机成为行业唯一选择，设备内置定制哈希芯片，算力、功耗效率远超普通电子设备，大规模矿场会集中部署数百台矿机，搭配大功率散热系统降低损耗。由于单台矿机算力占全网比例极低，几乎很难独立挖出完整区块，绝大多数矿工都会加入矿池，将所有算力合并统一参与竞赛，矿池挖到区块后，按照每台设备贡献的算力比例分配比特币，扣除少量平台服务费后结算，也是当下个人参与挖矿的主流方式。同时网络会动态调整挖矿难度，每2016个区块自动校准一次，全网算力上涨则难度提升，算力下跌难度降低，以此稳定维持十分钟出一个区块的节奏，控制比特币整体产出速度，最终总量永久锁定2100万枚。
