比特币运营着一种被称为区块链（blockchain）的特殊账本。成千上万运行着比特币验证软件的人，而非中央权威，在不断检查区块链。运行该软件的每个人都会保留整个账本的副本并验证新条目。这被称为运行一个全节点（full node）。每个全节点不断检查账本以强制执行相同的比特币规则，这样，任何中央权威都不能随意编辑记录来窃取比特币或花费他们没有的比特币。比特币的区块链被称为公链（public blockchain）， 因为任何人都可以查看交易记录。
一笔交易是指包含在区块链里的比特币钱包之间的价值转移。比特币钱包保存着一份称作私钥或种子的保密数据用来为交易签名，即提供数学证据证明这些交易来自钱包的拥有者（而不是容易造假的纸质支票和手写签字）。这个签名也确保交易发生后不会被任何人修改。所有的交易在用户之间广播，通常在接下来的10-20分钟内通过一个称作挖矿的处理过程开始被比特币网络所确认。
比特币区块链的名称源于它是历史账本中所有区块（或所有页面）的集合。换句话说，区块链是比特币网络上自2009年1月创建以来所有交易的完整、不可变的账本。
