比特币的核心原理是一套去中心化、全网共同维护的公开分布式账本，依靠密码学加密、工作量证明共识机制、UTXO记账模式和固定发行规则运行，脱离银行、机构等第三方中介，实现点对点无信任转账，同时通过技术约束杜绝超发与双重支付问题。整套体系依托全球数万台独立节点组网运行，没有单一运营主体，规则全部写入开源代码，全网参与者共同监督执行，这也是比特币区别于传统法币、电子支付系统的核心创新点。
比特币依靠非对称加密技术确立资产所有权，用户的资产控制权完全由私钥掌控，私钥通过椭圆曲线加密算法生成对应的公钥，公钥经过两次哈希运算转化为收款地址，对外公开用于接收转账。发起转账时，持有者用私钥对交易内容生成数字签名，全网任意节点都能凭借公开地址对应的公钥核验签名真伪，确认是资产持有人主动发起交易，杜绝他人冒用转账。同时全网采用SHA256哈希算法给区块、交易生成专属字符，只要改动任意一笔交易数据，哈希值就会彻底改变，以此保证账本记录无法私下篡改，每一笔转账记录都会永久留存链式档案。比特币不采用我们常用的账户余额记账法，而是使用UTXO未花费交易输出模式，用户不存在固定账户余额，名下所有可动用比特币都是过往交易留下的未消费凭证，转账时消耗旧凭证生成新凭证，多余金额会生成找零凭证返还持有人，杜绝同一笔资产重复花费的双重支付漏洞。
维持全网账本统一依靠工作量证明也就是PoW挖矿共识机制，全球矿工组成算力网络，每隔约十分钟收集全网待确认交易打包成候选区块，通过不断计算随机数碰撞加密难题争夺区块记账权，率先算出答案的矿工把新区块广播至全网，所有节点核验交易合规后接纳区块并入主链。系统遵循最长链共识规则，全网统一认可区块最多的链条为有效账本，想要篡改过往交易，攻击者需要重新算出目标区块之后所有区块的哈希答案，掌控全网半数以上算力，高昂的算力成本让恶意篡改在经济层面失去可行性。挖矿同时承担比特币发行工作，创世区块诞生时单区块奖励为50枚比特币，每挖出21万枚区块奖励自动减半，按照这套发行节奏，全网比特币总量永久锁定在2100万枚，不会出现央行式印钞通胀，早期依靠区块奖励激励矿工维护网络，后期则依靠用户转账手续费维持矿工运维动力。
整套比特币P2P点对点网络没有中央服务器，节点遍布全球各个地区，任何个人都可以运行节点同步完整账本，交易发起后会自动向全网节点广播，不需要支付转账手续费给第三方中介机构。交易打包上链后，经过6个后续区块叠加确认，这笔转账就具备极高安全性，几乎不存在回滚撤销的可能。这套运作逻辑也带来一定短板，全网每秒仅能处理数笔交易，拥堵时手续费会大幅上涨，并且私钥一旦丢失，没有任何机构能够找回资产，资金将永久冻结，这也是使用比特币必须承担的技术代价。从底层逻辑来看，比特币只是一套执行既定代码规则的记账网络，价值完全由市场供需、共识认可度决定，本身不具备实体资产背书。
