比特币通过工作量证明（PoW）挖矿机制生产，矿工竞争解决密码学难题，成功打包区块即可获得新发行比特币与交易手续费，这是比特币唯一的发行方式。比特币没有中心化发行机构，新币完全由网络协议按固定规则产出，总量上限2100万枚，每210000个区块（约4年）奖励减半一次，2024年减半后当前区块奖励为3.125枚比特币。
挖矿的核心是一场全球算力竞赛，矿工首先从网络内存池收集待确认交易，优先选择手续费高的交易打包，再构建包含上一区块哈希、交易默克尔根、时间戳、难度目标与随机数（Nonce）的80字节区块头。随后矿工用专用ASIC矿机对区块头进行双重SHA-256哈希运算，每秒尝试数十亿次随机数，目标是找到小于当前难度目标的哈希值，通常表现为哈希值前有数十个前导零。全网算力越高，难度目标越小，找到有效哈希的概率越低，网络每2016个区块（约两周）自动调整难度，确保平均出块时间稳定在10分钟。
当矿工找到符合要求的哈希值后，立即将新区块广播至全网，所有全节点会快速验证区块的工作量证明有效性、交易合法性与双重支付问题，验证通过后将区块追加到区块链末尾，完成一次共识确认。成功出块的矿工获得两部分收益，一是协议规定的区块奖励，二是区块内所有交易的手续费，随着奖励逐步减半，未来矿工收益将主要依赖交易手续费。为降低收益波动，多数矿工加入矿池，按贡献算力比例分配奖励，当前全球前几大矿池占据超半数算力，形成行业集中格局。
比特币挖矿不仅是新币生产过程，更是网络安全的核心保障，PoW机制让篡改区块链需要掌控全网超50%算力，所需硬件与电力成本高达数十亿美元，使攻击行为在经济上不可行。挖矿硬件从早期CPU、GPU发展到专用ASIC矿机，单台设备算力可达数百TH/s，全网算力长期维持在EH/s级别，能源消耗与算力投入共同构建了比特币的抗篡改与去中心化特性。
