比特币挖矿本质是通过工作量证明（PoW）争夺记账权，以SHA-256双哈希运算求解低于难度目标的哈希值，成功出块可获3.125BTC区块奖励+交易手续费，2026年需专业ASIC矿机并依赖稳定低电价，核心是算力竞赛与动态难度平衡。
挖矿始于交易收集：矿工节点监听比特币P2P网络，从内存池（mempool）筛选未确认交易，优先打包手续费高的交易以提升收益，通常一个区块可容纳约1500-3000笔交易（受SegWit等技术影响）。矿工需验证每笔交易的数字签名、余额充足性及防双花，确保交易合法后，将交易两两哈希生成默克尔树（MerkleTree），其根值汇总所有交易信息，作为区块头的关键字段。
接着构建80字节区块头，包含版本号、前一区块哈希、默克尔根、时间戳、难度目标（nbits）及初始为0的随机数（Nonce）。核心环节是PoW算力竞赛：矿机用ASIC芯片对区块头进行SHA-256双哈希运算，需得到小于难度目标的256位哈希值（表现为哈希值前若干位为0）。由于Nonce可穷举，矿机会不断调整Nonce，或通过修改Coinbase交易生成额外Nonce空间来刷新默克尔根，重复哈希运算，直到找到有效解。
成功出块后，矿工立即将新区块广播至全网，其他节点会同步验证：检查默克尔根正确性、交易合法性、区块大小合规性，以及工作量证明是否达标。验证通过后，节点将区块接入本地主链，标记交易为已确认，矿工随即获得3.125BTC区块奖励（2024年第四次减半后标准）及打包交易的全部手续费。奖励是比特币发行的唯一渠道，每21万个区块（约四年）自动减半一次，最终将在2140年挖完2100万枚总量。
难度调整是稳定出块的关键：比特币协议每2016个区块（约两周）自动校准一次难度，公式为新难度=旧难度×（过去2016区块耗时/14天）。若全网算力提升导致出块快于10分钟，难度上调；算力下降则难度下调，始终将平均出块时间维持在10分钟。这一机制既保证网络安全，也让挖矿收益与算力波动相匹配，避免因算力暴涨导致发行失控。
2026年的挖矿已高度专业化：家庭GPU或普通电脑已无竞争力，必须使用比特大陆Antminer、MicroBTWhatsminer等ASIC矿机，核心看能效比（J/TH），低于20J/TH的机器更具盈利空间。同时需匹配低电价（理想电价低于0.05美元/度）、稳定电力、专业冷却与机房设施，且要遵守所在国监管政策。单独矿工出块概率极低，多数矿工加入矿池，按算力贡献比例分配收益，降低收益波动。
