比特币的区块链本质上是一条公有链，也是一条无许可、去中心化、采用工作量证明（pow）共识的utxo型主网区块链。它不属于任何银行、平台或单一公司控制的私有网络，参与者无需向中心机构申请资格，就能运行节点、广播交易并验证区块。这里的公有链强调访问和验证权限开放，去中心化强调账本由分布在全球各地的节点共同维护，pow链则说明网络通过计算工作量来决定谁有权提出新区块。
比特币属于典型的非许可链。任何人都可以下载相关软件，连接点对点网络，保存或验证区块链数据；矿工则通过计算哈希值竞争打包交易。交易广播后，会先进入未确认交易池，矿工按照手续费、区块空间等因素选择交易，将其组织进候选区块。其他节点不会因为某个矿工身份特殊就直接接受结果，而是重新检查签名、输入输出关系、区块大小、时间规则以及工作量证明，只有符合共识规则的区块才会被继续传播。
比特币采用的核心共识机制不是权益证明，也不是由少数验证者投票决定，而是工作量证明。每个区块头包含前一区块头哈希、默克尔根、时间戳、难度目标和随机数等信息，区块通过哈希运算与前一个区块连接起来。想要修改某笔已经确认的交易，不仅要重做所在区块的计算，还要重新追赶其后的全部区块，因此区块越深，篡改成本通常越高。严格来说，比特币并非绝对无法修改，而是在诚实算力占据主导的前提下，重写历史需要付出极高的计算与经济代价。
比特币不是以太坊那种典型的账户余额模型，而是采用UTXO模型。每笔交易会消耗此前交易产生的未花费输出，再生成新的输出，钱包余额实际上是多个UTXO的总和。这个设计让节点能够判断一笔交易是否重复花费，也使比特币更像一套由密码学签名串联起来的所有权转移系统。地址本身并不等于真实身份，链上记录虽然公开可查，但通常只能看到地址、金额、输入输出和交易时间等信息，因此比特币更准确的说法是公开账本下的假名系统，而不是完全匿名网络。
放在区块链分类中，比特币可以同时被描述为公有链、开放链、去中心化网络、PoW链和UTXO链，这些说法关注的是不同维度，并不相互冲突。它的主要功能是维护BTC转账账本，而不是承载复杂智能合约或高频应用。理解这一点，有助于区分比特币主网、交易所内部账本、闪电网络以及其他侧链或二层网络：只有比特币主网本身，才直接依靠原生节点、矿工和PoW共识维护那条公开的基础区块链。
