比特币不是由某台中央服务器制造出来的，而是通过全球矿工参与的工作量证明机制产生。矿工使用专用矿机反复计算区块头的哈希值，寻找一个低于网络目标值的结果，成功者获得新区块的记账权，并领取区块补贴和交易手续费。这个过程通常被称为比特币挖矿，本质上是用算力竞争一次有效的哈希结果，而不是解一道可以按照固定步骤直接算出的数学题。
每个待生成的比特币区块，都包含交易数据、前一区块哈希、默克尔根、时间戳、难度目标以及Nonce等信息。矿机会不断修改Nonce，对新的区块头执行双重SHA-256哈希运算，再检查最终结果是否小于或等于网络设定的目标值。哈希函数具有近似随机的特征，输入只要发生极小变化，输出就可能完全不同，因此矿工只能依靠大量尝试提高命中概率。Nonce耗尽后，矿池还会改变Coinbase交易中的额外Nonce、更新时间或交易组合，继续生成新的计算空间。
挖到比特币并不意味着矿工直接从网络里拿走一枚已有资产。矿工打包区块时，会加入一笔特殊的Coinbase交易，协议允许成功出块者获得预先规定的新币发行，也就是区块补贴，同时收取区块内用户支付的交易费。全网节点会验证区块中的交易、哈希、难度和奖励金额，任何超过协议上限的发行都会被拒绝。新的BTC只有在有效区块被网络接受后才会进入流通，矿机本身只是争夺发行资格。
比特币的发行速度由代码提前设定，并不会因为矿工数量增加就无限加快。网络会根据全网算力变化自动调整挖矿难度，使新区块平均约每10分钟出现一个；参与者越多、设备越强，竞争通常越激烈，单台矿机找到区块的概率就越低。区块补贴每产生210,000个区块大约减半一次，2024年4月20日完成第四次减半后，单个区块的补贴从6.25枚降至3.125枚，新增供应随之放缓。
算力并不是凭空创造价值，而是在为比特币网络提供抗篡改和交易排序所需的成本。新区块会引用前一区块的哈希，攻击者若想修改历史交易，就必须重新计算被修改区块及其后续区块的工作量证明，并追赶诚实矿工持续累积的链上工作量。正因比特币总量被限制在约2100万枚，发行逐步减少，矿工收入也会越来越依赖交易手续费和更高的运营效率。电价、矿机能效、网络难度和BTC价格，构成了比特币挖矿收益变化的核心因素。
