比特币包含比特币底层协议与P2P网络、区块链分布式账本、UTXO交易体系、工作量证明共识机制、密钥与地址体系，同时包含流通代币BTC以及配套的二层扩容生态，很多新手仅将比特币等同于BTC代币，实际上BTC只是整个比特币系统里的价值载体，完整的比特币是一套自洽的去中心化电子现金系统，并非单一数字资产。
比特币底层P2P对等网络是整个系统运行的基础，网络由全球分布的各类节点组成，主要分为全节点、轻节点、挖矿节点。全节点完整存储从创世区块开始的全部账本数据，独立校验所有交易与区块，不受第三方数据影响，是维系去中心化的核心；轻节点无需同步完整区块链，依靠简单支付验证方式查询余额，广泛应用于移动端钱包；挖矿节点借助算力参与新区块竞争打包。节点之间互相广播交易信息与区块数据，不存在中心服务器，单一区域节点关停不会造成网络瘫痪，交易信息先进入内存池排队，等待矿工筛选打包，手续费高低直接影响交易确认优先级。
区块链账本与UTXO模型构成比特币的数据底层，区块链由一个个区块首尾链接形成，每个区块分为区块头与区块体，区块头记录前区块哈希、时间戳、难度值、随机数等关键信息，依靠密码学哈希实现数据不可篡改；区块体存放批量交易记录。区别于传统账户余额模式，比特币采用UTXO未花费交易输出模型，系统不存在固定账户余额，用户持有的资产是多笔未被消耗的交易输出，转账时消耗旧UTXO、生成新UTXO，输入金额与输出金额的差额作为矿工手续费，这套模型从底层规避双重支付难题，也是比特币和多数公链账户模型最核心的区分点。BTC代币依托这套体系发行，总量永久锁定2100万枚，依靠区块奖励产出，奖励按照固定周期减半，最小计量单位为聪，1比特币等于1亿聪。
密码学密钥体系是用户掌控比特币资产的凭证，整套体系由私钥、公钥、比特币地址依次衍生而来。私钥是最高权限凭证，掌握私钥即拥有对应地址内全部BTC，一旦泄露资产将不受保护；公钥由私钥通过加密算法推导生成，再经过哈希运算转换为大众日常使用的收款地址。交易发起时，用户使用私钥生成数字签名，全网节点通过公钥验证签名合法性，整个过程中私钥无需对外公开。市面上各类比特币钱包本质是密钥管理工具，分为硬件钱包、软件钱包、托管钱包，钱包本身不存储比特币，只负责管理密钥、对接节点广播交易。
工作量证明挖矿共识机制承担交易确认与代币发行双重职能，矿工通过不断计算哈希难题竞争新区块打包权，率先算出有效结果的矿工打包内存池交易生成新区块，广播全网完成确认。网络会每2016个区块自动调整挖矿难度，维持平均10分钟出一块的节奏。随着原生比特币网络转账拥堵、手续费波动明显，以闪电网络为代表的二层网络逐步成为比特币体系重要延伸，二层网络将大量高频交易转移至链下执行，最终仅将最终结算数据上传主链，有效提升转账速度、降低交易成本，丰富比特币的应用场景。
