比特币挖矿的核心机制常被误解为单纯解答复杂数学题，其本质实则是矿工通过海量计算寻找一个符合特定要求的哈希值（一串由字母和数字组成的密码学指纹），以此证明自身为网络投入了可观的计算资源（工作量证明，PoW），从而赢得新区块的记账权及比特币奖励。
这一计算过程并非解决具有现实意义的数学难题，而是矿工不断调整区块数据中的一个随机数（Nonce），将其与待打包的交易信息等数据组合，反复进行哈希运算（一种单向加密函数）。目标是找到一个哈希结果，其数值小于网络当前设定的目标值，这需要极大的运气和算力支撑，过程本身不具备除安全验证外的额外学术价值。
挖矿的核心目的远不止于解题或造币。矿工在计算哈希的同时，必须严格验证其准备打包进区块的每一笔交易是否合法有效，例如检查付款方是否有足够的比特币余额、是否未进行过双重支付等。成功解题并找到有效哈希的矿工，意味着他完成了对这批交易的验证工作，有权将这批有效交易打包成一个新的区块。
比特币网络通过精巧的难度调整机制维持系统稳定。大约每产生2016个区块（约两周时间），网络会根据全网总算力的变化自动调整哈希目标值的大小。若算力总体提升，则目标值降低（即哈希结果需更小），难度增大；反之则难度降低。这种动态平衡确保了新区块的平均生成时间稳定在10分钟左右，无论参与矿工的数量或算力如何波动。
作为对矿工投入资源和维护网络工作的激励，成功挖出新区块的矿工将获得系统新发行的比特币（区块奖励）以及该区块内所有交易包含的手续费。比特币协议内置了减半机制，大约每四年（21万个区块后），区块奖励会减半一次。最初为50比特币，经历数次减半后已大幅降低。这种设计严格限制了比特币的总供应量（约2100万枚），是其通缩属性的技术根源。
