比特币挖矿机制的形成源于中本聪对去中心化货币体系的创新设计，其核心是通过工作量证明（PoW）确保网络安全与交易验证。这一机制最初由普通计算机即可参与，比特币价值提升和技术演进，逐渐发展为专业化、规模化的产业。挖矿的本质是矿工通过计算复杂的数学难题来竞争记账权，成功解题者将获得新生成的比特币奖励及交易手续费，同时维护区块链网络的不可篡改性。
早期的比特币挖矿依赖CPU算力，个人用户使用家用电脑即可参与。全网算力增长，GPU因其并行计算优势成为主流，但很快被专为哈希运算设计的ASIC矿机取代。ASIC矿机的高效计算能力大幅提升了挖矿效率，却也加剧了算力集中化，推动矿池模式兴起。矿池通过整合分散的算力，按贡献分配收益，降低了个人矿工的参与门槛，但也使挖矿行业逐渐向资本密集型转变。
比特币挖矿的经济模型基于激励机制与竞争机制的平衡。矿工投入硬件和电力成本换取区块奖励，而系统通过动态调整挖矿难度确保区块平均生成时间为10分钟。这种设计既控制了比特币的发行速度（总量2100万枚），又通过减半机制（每21万个区块奖励减半）抑制通胀。挖矿的能源消耗问题引发争议，但不可否认其作为比特币安全基石的作用——算力竞争使得攻击网络的成本极高，从而保障了去中心化信任。
挖矿过程涉及区块构建、哈希计算与全网共识。矿工将待确认交易打包成区块，通过不断调整随机数（Nonce）寻找符合难度目标的哈希值。一旦解题成功，新区块会被广播至全网，其他节点验证后将其纳入区块链。这一过程不仅实现了交易的最终性，还通过链式结构确保历史数据不可篡改。区块链技术的发展，挖矿算法虽未改变，但矿机迭代、矿池协作及能源优化持续推动行业演进。
