比特币并不是工厂生产出来的实物，它依靠比特币网络的工作量证明机制，由矿工通过挖矿的方式完成发行与制造，简单来说，挖矿就是全网矿工竞争记账权，完成交易打包、密码学运算之后，系统发放全新比特币作为奖励的完整过程，所有新比特币都只能通过区块奖励流向市场，不存在中心化机构可以随意印刷或者铸造比特币。很多新手容易把挖矿理解成类似开采矿产，实际上挖矿没有任何物质挖掘行为，全部运算都发生在专用硬件设备当中，新比特币伴随合法区块生成才会被创造出来，没有区块就不会产生任何一枚比特币。
完整制造比特币的第一步，是矿工收集全网待确认交易，构建候选区块。比特币网络里没有被打包上链的交易，都会存放在内存池当中，矿工会优先挑选手续费更高的交易，筛选之后整理汇总。同时矿工还要生成一笔特殊的coinbase交易，这笔交易排在区块第一条，专门用来接收即将产出的新比特币，也是新比特币诞生的源头。候选区块内部包含上一个区块的哈希指纹、所有交易压缩后的默克尔根、时间戳、网络难度目标，还有可供不断修改的随机数，80字节大小的区块头，就是后续密码学竞赛的核心运算对象。普通一笔区块能够容纳数千笔交易，区块的所有信息会参与双重SHA‑256哈希运算。
接下来就是挖矿最核心的算力竞赛环节，也是比特币制造最消耗资源的一步。矿工持续修改区块头当中的随机数，反复对区块头执行两次SHA‑256哈希计算，不断生成全新哈希结果，目标是得到一个数值低于网络难度目标的哈希，直观表现就是哈希字符串开头拥有规定数量的0。这套计算没有捷径可走，不存在数学公式能够直接算出答案，只能依靠硬件不停试错穷举，算力越高，单位时间尝试的次数就越多，撞出合格结果的概率也就越大。早期普通电脑CPU就可以参与运算，如今全网已经全部以ASIC专用矿机为主，普通家用设备几乎没有概率竞争出块成功。一旦某个矿工率先算出符合规则的结果，就立刻把完整新区块向全网广播。
当新区块广播发出之后，网络中所有节点会独立校验区块合法性，核对哈希结果、交易签名、是否存在双重支付等多项条件，校验全部通过，这个区块才正式接入区块链链条，区块内部coinbase交易生效，全新的比特币就此正式制造完成，归属于成功出块的矿工。为了稳定比特币的产出节奏，网络内置难度调节机制，每完成2016个区块，大约两周时间，系统自动重新调整挖矿难度。全网算力上涨就调高难度，算力下降就降低难度，以此把平均出块时间稳定维持在十分钟，不会因为挖矿设备变多，造成比特币产出速度失控。
比特币总量2100万枚的硬上限，同样写在底层协议当中，依靠区块奖励减半机制控制发行节奏。2009年网络上线之初，每挖出一个区块奖励50枚比特币，每累计挖出21万个区块，区块奖励自动减半，经过多轮减半之后，区块奖励持续降低，按照协议推演大约到2140年，所有比特币将全部完成制造，此后网络不再产出新比特币，矿工收益会完全依靠用户转账手续费。需要分清，已经流通的比特币只是在不同地址之间转移，只有新区块诞生，才代表有新的比特币被制造出来，转账本身不会创造任何比特币。
