比特币挖矿本质上是用专用asic矿机持续进行sha-256哈希计算，争夺一个符合网络难度目标的区块。矿工并不是挖出实体化的比特币，而是把待确认交易整理进候选区块，再通过工作量证明竞争记账权。成功打包新区块后，矿工或矿池可获得区块补贴与交易手续费；现实环境中，个人直接单挖的概率极低，接入矿池才是更常见的操作方式。
实际流程从设备和基础设施开始。矿工需要准备ASIC矿机、电源、稳定网络、散热设备以及比特币钱包地址，再注册矿池账户，填写矿池服务器地址、端口、矿工名称和结算地址。矿池会把新区块所需的前一区块哈希、交易集合、时间戳和难度目标等信息下发给矿机，矿机随后高速尝试不同的nonce。区块头固定为80字节，若遍历完nonce仍未找到合格结果，软件会修改coinbase交易中的extra nonce，带动默克尔根变化，继续生成新的计算任务。
所谓挖到区块，关键就在于计算出的哈希值必须小于或等于网络设定的目标值。这个过程没有可预测捷径，更像按照算力比例参与一场持续进行的概率竞争。网络会根据全网算力变化自动调整难度，使新区块的平均产生时间维持在约十分钟。矿机算力越高，单位时间尝试哈希的次数越多，理论上获得区块奖励的机会越大，但这并不等于每天固定产出比特币，停机、网络延迟和无效份额都会影响最终收益。
矿池的作用，是把大量矿工的算力集中起来降低收益波动。矿池通常会设置一个比全网目标更容易达到的份额目标，矿机提交的share可以证明自己完成了一定比例的计算工作；当某个份额同时满足全网难度时，矿池便将完整区块广播到网络，再按照算力贡献或有效份额分配收益。单挖理论上可以独享整笔区块奖励，但可能长时间没有收入；矿池支付更频繁，却会收取服务费，且存在结算规则、最低支付额和运营风险。
收益判断不能只看比特币价格，还要把电费、矿机采购成本、托管费、维修费和折旧放进模型。当前每个新区块的固定补贴为3.125枚比特币，交易手续费则随网络拥堵程度变化；矿机每天消耗多少度电，可用额定功耗乘以24小时估算，再与当地电价相乘。温度过高会导致降频甚至停机，过低的矿池有效算力、频繁拒绝份额，也会拉低实际回报。比特币挖矿因此更接近高资本、高能耗、强运营的基础设施生意，而不是安装软件后就能稳定获得收益的低门槛项目。
