比特币挖矿本质是矿工依托算力参与工作量证明竞赛，打包网络未确认交易、争夺新区块记账权，完成交易验证并维护区块链账本，同时获取区块奖励与交易手续费的完整流程，新比特币也仅能通过这一机制持续流通发行。整个过程依托比特币P2P网络自动运转，系统目标稳定维持平均每10分钟产出一个新区块，依靠密码学规则与全网节点共识保障数据无法随意篡改，也是比特币去中心化网络持续运行的底层支撑。
挖矿流程的起点始于收集与构建候选区块。比特币用户发起转账交易后，交易信息会广播至全网节点，合法交易暂时存放于内存池等待打包。矿工持续扫描内存池，优先选取手续费更高的交易进行归集，同时校验每笔交易数字签名、资产余额，杜绝双重支付等违规交易。随后矿工会生成特殊的Coinbase交易，这笔交易专门用于接收挖矿收益，也是区块内第一笔交易。所有筛选完成的交易通过默克尔树算法汇总生成默克尔根，结合上一个区块哈希值、时间戳、网络难度目标、待求解随机数共同组成80字节区块头，形成待参与竞赛的候选区块。
算力哈希竞赛是挖矿流程中最核心的环节。矿工利用ASIC矿机持续对区块头执行SHA-256双重哈希运算，不断调整区块头内的随机数Nonce重复计算，目标是算出数值低于网络难度目标的哈希结果。该运算不存在任何捷径，只能依靠算力持续暴力枚举尝试。当全网算力发生波动时，比特币系统每产出2016个区块自动调整难度标准，以此平衡出块速度。随着全网算力规模持续扩张，独立矿工挖到区块概率微乎其微，绝大多数参与者选择接入矿池，汇集算力共同参与竞赛，后续按照各自贡献算力比例分配区块收益。
一旦有矿工率先算出符合条件的有效哈希值，会立刻将完整新区块向全网广播。网络内所有节点将同步开展双重核验，一方面快速验证区块哈希数值是否满足当前难度要求，另一方面逐一核查区块内部全部交易合规性。如果区块各项条件全部达标，全网节点会接纳这个新区块，将其追加到现有区块链末端，完成账本同步更新；若校验发现存在虚假交易或者哈希数值不满足标准，区块会直接被全网节点拒绝，本轮竞争宣告失败，所有矿工随即开启下一轮新区块的运算争夺。
区块成功上链之后，挖矿奖励进入锁定等待阶段。当前区块奖励会发放至Coinbase交易填写的钱包地址，但比特币规则要求新区块需要等待100个区块确认，矿工才能动用这笔奖励资金，以此降低恶意区块广播、分叉攻击带来的网络风险。挖矿收益分为两大部分，一部分是系统发行的区块补贴，遵循固定减半规则；另一部分是区块内所有用户支付的交易手续费。长远来看，随着区块补贴持续减半，交易手续费会逐步成为矿工的主要收入来源，持续激励矿工维护整条比特币网络稳定运行。
