比特币挖矿是矿工依托专用ASIC矿机，通过工作量证明机制参与全网算力竞赛，求解SHA-256加密数学难题以获取比特币区块奖励与交易手续费的过程，本质是维护区块链交易账本与发行新比特币的核心机制。
挖矿的起始环节是交易处理，比特币网络中所有未确认的转账交易都会被广播至全网，存入名为内存池的临时区域。矿工设备会自动从内存池筛选交易，优先选择手续费高的订单，将其打包构建成候选区块，同时在区块首条写入特殊的Coinbase交易，用于记录自身挖矿奖励。候选区块核心为区块头，整合了版本号、上一区块哈希值、所有交易的Merkle根、时间戳、难度目标与初始随机数Nonce等关键数据。
挖矿的核心是工作量证明的算力角逐，矿工需不断变更区块头中的Nonce值，搭配区块头其他数据，连续进行两次SHA-256哈希运算，生成一串256位的哈希值。比特币网络设定严格规则，只有算出的哈希值小于全网动态难度目标值，才视为有效答案。该过程纯靠硬件算力进行海量哈希碰撞，现代ASIC矿机每秒可执行万亿次计算，当前全网算力超千EH/s，个人设备独立挖矿几乎无可能。难度每2016个区块约两周自动调整，确保全网平均10分钟产出一个有效区块。
挖矿硬件历经多代迭代，从早期CPU、GPU、FPGA，现已全面进入ASIC专用矿机时代。主流矿机如AntminerS23Hyd、WhatsMinerM79S等，专为SHA-256算法优化，算力密度与能效比远超通用设备。参与挖矿还需配备高效电源、专业冷却系统与低延迟网络，且多数矿工选择加入Foundry、AntPool、F2Pool等矿池，汇聚算力提升出块概率，奖励按个人算力贡献比例分配。
当矿工找到有效哈希值后，会立即将新区块广播至全网节点。其他节点收到后快速校验区块交易合法性、哈希值有效性与难度合规性，确认无误后将新区块接入主链，形成不可篡改的区块链结构。成功出块的矿工可获得双重奖励，2024年第四次减半后，固定区块奖励为3.125枚比特币，同时获取区块内全部交易手续费。随全网算力持续增长、难度不断攀升，挖矿已演变为高投入、专业化的重资产行业，成本与收益受硬件迭代、电价、币价等多重因素深度影响。
