每個區塊包括一些或所有近期交易、前一個區塊的引用、以及其他資料。它還包括一個挖礦難度的答案-該答案對每個區塊是唯一的。新區塊如果沒有正確答案，不能被髮送到網路中-“挖礦”的過程本質上是在競爭中 “解決”當前區塊。每個區塊中的數學問題難以解決，但是一旦發現了一個有效解，其他網路節點很容易驗證這個解的正確性，對於給定的區塊可能有多個有效解-但對於要解決的區塊來說只需一個解。

因為每解決一個區塊，都會得到新產生的比特幣獎勵，每個區塊包含一個記錄，記錄中的比特幣地址是有權獲得比特幣獎勵的地址。這個紀錄被稱為生產交易、或者coinbase交易，它經常是每個區塊的第一個交易。每個塊區生產的比特幣數量是50個，每產生21萬個區塊後減少一半(時間大約是4年)。

傳送者在網路中廣播比特幣交易，所有試圖解決區塊的礦工節點，收集了這些交易記錄，把它們加到礦工節點正在解決的區塊中。

挖礦難度由比特幣網路自動調整，使之實現平均每小時解決6個區塊的目標。每2016個區塊(大約兩週)後，所有客戶端把新區塊的實際數目與目標數量相比較，並且按照差異的百分比調整目標HASH值，來增加(或降低)產生區塊的難度。

因為所有區塊包含前一個區塊的引用，現存的所有區塊的集合可以說是形成了一條鏈，然而，塊鏈有可能產生暫時分叉-舉個例子，如果兩個礦工同時為一個區塊產生不同的有效解，兩者相互不知。P2P網路會在一段短時間內消除這些分叉，該鏈僅有一個分支存活。

客戶端接受“最長”塊鏈作為有效鏈，整條塊鏈的“長度”是指具有最大難度的鏈，而不是指具有最多區塊數量的塊鏈，可防止某些人建立大量低難度區塊，故意使塊鏈分叉，並且讓網路接受它成為“最長”的塊鏈。