比特币挖矿是验证比特币交易并将其记录到公开账本区块链中的核心过程，它以去中心化的方式维护着整个网络的安全与稳定。这个过程并非真正的物理挖掘，而是全球无数参与者通过特定的计算机硬件，持续进行高强度数学运算来竞争解决一个复杂的密码学难题。挖矿就是一场争夺有限记账权的全球性计算竞赛。对于比特币系统而言，挖矿是其能够不依赖任何中心机构而自主运行的关键，它确保了每一笔交易的不可篡改与公开透明。
挖矿遵循的是一种名为工作量证明的共识机制。矿工们的设备需要不断尝试寻找一个满足特定条件的哈希值，这类似于在浩如烟海的数字组合中猜一个几乎毫无规律的谜底。谁的设备计算速度更快、尝试的次数更多，谁就更有可能率先找到正确答案。一旦成功，这位矿工就有权将过去约十分钟内网络上发生的有效交易打包成一个新的数据区块，并添加至区块链的末端。作为对其投入巨大计算资源和电力成本的回报，系统会生成全新的比特币奖励给这位成功的矿工，同时该区块内所有交易附带的手续费也归其所有。这就是新比特币被创造和分发的唯一方式。
人们可以使用普通的个人电脑CPU进行挖矿，但参与者增多和算力竞争的加剧，挖矿迅速进入了专业化阶段。图形处理器GPU因其更强的并行计算能力一度成为主流，而后又被专门为哈希运算定制的集成电路ASIC矿机所取代。大规模的比特币挖矿通常由部署在电力资源丰富地区的专业矿场完成，其中集群着成千上万台ASIC矿机。极高的计算需求使得挖矿活动消耗大量电力，其能源消耗规模已引起全球范围的关注和讨论，同时也推动了行业对更高效设备和可再生能源利用的探索。
直接参与比特币挖矿的门槛已变得非常高。面对庞大的全球算力网络，单独依靠一台或几台矿机成功挖出区块并获得奖励的概率极低，且充满不确定性。大部分矿工选择加入矿池。矿池是一个将众多参与者的算力聚合起来的服务平台，大家共同计算，并按照贡献的算力比例来分享矿池成功挖出区块后获得的比特币奖励。这种方式平滑了个人收益，使得中小算力持有者也能持续获得回报。市场上也出现了云算力等产品，用户通过购买远程数据中心的算力合约来间接参与挖矿，而无需亲自购置和维护矿机硬件。
挖矿活动对于比特币网络具有多重深远意义。在经济层面，它是比特币发行的源头，以一种竞争性和市场化方式将新币引入流通领域。在安全层面，海量的算力投入使得想要篡改区块链上的历史记录变得几乎不可能，因为攻击者需要掌控超过全网一半的计算能力，其成本高昂到难以想象，从而确保了网络的历史交易记录牢不可破。在治理层面，工作量证明机制使得任何关于交易有效性的决策都依赖于算力共识，而非某个中心化权威，这是比特币去中心化精神的基石。可以说，挖矿是支撑起整个比特币生态系统的动力引擎和技术支柱。
