V síti neexistuje žádný centrální bod, ani nikdo, kdo by mohl o síti rozhodovat. Konečné množství bitcoinů je předem známo a uvolňování bitcoinů do oběhu je definováno ve zdrojovém kódu sítě. Elon Musk ale toto tvrzení odmítl. Nyní pro platby existuje oficiální w9000 bitcoin news klient, o který se starají dobrovolníci z celého světa, a několik alternativních klientů.

Pro provádění transakcí se využívá distribuovaná databáze napříč uzly peer-to-peer sítě. K zabezpečení sítě je využita kryptografie, umožňující používat pouze peníze, které daný uživatel vlastní, a zabraňující opakovanému využití již utracených peněz. Bitcoiny mohou být uloženy v osobním počítači ve formě souboru s peněženkou nebo uchovávány pomocí služby třetí strany. Konečné množství bitcoinů v oběhu je předem dané, a proto není možné vyvolat umělou inflaci vytvořením množství většího. S tím je v protokolu počítáno, protože lze platit i zlomky bitcoinů. V současnosti má síť dělitelnost omezenu na 8 desetinných míst, je možné ji však rozšířit.

Každý účastník může být koncový uživatel, těžař, anebo obojí. Každý uživatel má jednu nebo více peněženek, které slouží jako adresy pro platby. Každé peněžence náleží soukromý a veřejný klíč. Limit je nastaven tak, aby se to v celé síti dařilo průměrně jednou za 10 minut, takže nalezení vhodné nonce je obtížné a to tím více, čím výkonnější celá síť je. Je důležité zmínit, že protože je síť anonymní, těžaři nevědí nic o odesílatelích ani příjemcích a jediným smysluplným kritériem pro zahrnutí nebo nezahrnutí transakce do bloku je právě zvolený poplatek. Transakční poplatky a odměna za potvrzení bloku jsou ekonomickou motivací činnosti těžařů. Snižováním odměny dojde ke stále většímu vyžadování transakčních poplatků.

Nikdo jiný kromě uživatelů a těžařů v síti nefiguruje. Těžaři řeší umělý problém nalezení kryptografické nonce proto, aby potvrzení nového bloku bylo velice složité, a tedy i velice obtížně padělatelné, přitom ale snadno ověřitelné. Pokud by chtěl útočník změnit platební historii, musel by mít k dispozici výpočetní výkon větší, než je výpočetní výkon zbytku sítě. Bitcoin počítá s tím, že takové množství výkonu žádná jedna entita nemá. Tento útok je nepravděpodobný, např.

Každý nový blok odkazuje na předchozí blok, a tím potvrzuje i všechny předešlé transakce. 3 potvrzení, originální klient bere transakci za zcela důvěryhodnou při 6 potvrzeních. 14 dní upravována podle aktuální výpočetní síly všech těžařů tak, aby byl nový blok uvolněn průměrně každých 10 minut. Měna je tedy do sítě uvolňována přibližně stejnou rychlostí, nehledě na počet těžařů či celkový výkon v síti. Zůstatek, který se uživateli zobrazuje v klientu, je pak pouze součtem peněz na těch peněženkách, od kterých má klient soukromý klíč. Klient si při dalším spuštění jen zkontroluje pohyby na svých peněženkách a podle toho upraví zůstatek, který se zobrazí uživateli. Síť ji poprvé uvidí až při vlastním poslání peněz.

Adresu tak lze vytvořit zcela offline. Analogií v reálném světě je spálení bankovek. Protože je nalezení bloku náhodný proces, pro malé těžaře je výdělek velice nepředvídatelný. Těžaři se proto často sdružují do tzv. Pokud některý z nich nalezne blok, odměna se rozdělí mezi všechny těžaře. Nevýhodou jsou pak obvyklé poplatky správcům uskupení v řádu procent. Uskupení pak každému těžaři přidělí rozsah, ve kterém má nonci hledat.

Těžař hlásí uskupení dílčí výsledky, které jsou menší, než hodnota daná uskupením. Hodnota daná uskupením je větší, než je potřeba na nový blok. Většina dílčích výsledků tak nevede na nový blok, ale uskupení dostává informace, že těžař na problému pracuje a podle počtu dílčích výsledků ho i odměňuje. Protože pravidla bloku určuje správce uskupení, nikoli těžaři, má správce uskupení poměrně velký vliv. Je tak důležité, aby žádné uskupení nemělo nadpoloviční většinu těžařů, neboť by správce mohl rozhodovat, které transakce nezahrnout a síť by tak byla částečně centralizována.

Byl poprvé představen na konferenci Scaling Bitcoin v Hong Kongu Bitcoin Core vývojářem Pietrem Wuillem. Například efektivní zvětšení kapacity bloku nebo oprava chyby nazývané transaction malleability. Argumentují hlavně v porovnání s bitcoinem nižšími transakčními poplatky, jež mají napomoci většímu rozšíření bitcoin cash mezi uživateli. 2017, bylo oznámeno, že k tomuto dělení nedojde. Bitcoin je samostatná měna, zcela nezávislá na tradičních měnách jako koruna, euro apod. Bitcoin není kryt zlatem ani jinými komoditami, ale podobně jako u jiných běžných měn je jeho hodnota závislá na důvěře, že s ním bude možno v budoucnu zaplatit stejně jako dnes. Někteří autoři též poukazují na to, že už skutečnost, že existuje měna, která je nezávislá na rozhodnutí centrálních autorit, je sama o sobě hodnotná.

Jako jedno z rizik budoucí hodnoty bitcoinu je uváděn klesající podíl bitcoinu na celkové tržní kapitalizaci alternativních měn. Těžaři neurčují hodnotu bitcoinu, ta je dána pouze poměrem mezi nabídkou a poptávkou. Též bývá chybně uváděno, že je kryta vzácností, nepadělatelností apod. Tyto vlivy nemají přímou vazbu na hodnotu, ale na důvěru, která má vliv na nabídku a poptávku.