由于比特币全网的运算水准在不断的呈指数级别上涨，单个设备或少量的算力都无法在比特币网络上获取到比特币网络提供的区块奖励。在全网算力提升到了一定程度后，过低的获取奖励的概率，促使一些“bitcointalk”上的极客开发出一种可以将少量算力合并联合运作的方法，使用这种方式建立的网站便被称作“矿池”(Mining Pool)。

在中本聪论文描述的比特币世界中，全网平均每10分钟产出一个区块，每区块包含50(现在是12.5，比特币每四年左右减半一次)个比特币，而一个区块只可能被某个幸运儿挖走，直接拥有里面的50(现在是12.5，比特币每四年左右减半一次）比特币，其他人则颗粒无收，挖到的概率与矿工投入的设备算力大小成正比。这就注定了如果比特币挖矿参与人数庞大且分散到一定程度后，挖到比特币的概率将无限接近于零，跟中彩票差不多。或许投入一台矿机挖矿，按照概率，要5~10年才能开采到一个区块，这使比特币挖矿陷入尴尬境地，让普通人几乎没有参与的可能。

假设100万人参与比特币挖矿，全网400P算力，其中90%的矿工为1P(1024T)以下的算力，如果投入一台1T矿机，将占全网算力的40万分之1，理论上平均每40万个10分钟能挖到一个区块，也就是7.6年才能挖到一个区块然后一次性拿到50个比特币。那么，假如我再找9个拥有1T算力矿机的矿工，达成协定，我们总共10个人，其中任何一个人挖到区块，都按照每人的算力占比来进行平分，那么我们就是一个整体，总共10T算力，那么平均0.76年即可挖到一个区块，然后算下来到我们手上的就是0.76年开采到5个比特币，如果组织100人、1000人、1万人甚至10万人呢？如果是10万人，那么平均40分钟就能挖到1个区块，作为团队的一份子，我的收入将会趋于稳定。这就是矿池的基本原理，即大家组队进行比特币开采，可以参考彩票中的合买。

当然，以上只是对矿池的基本原理和性质进行简单的描述，实际情况会非常复杂。矿池是一个全自动的开采平台，即矿机接入矿池——提供算力——获得收益。

矿池的分配方式主要有：“PPLNS、PPS、PROP”三种。

比特币矿工会对大部分交易收取少量费用，其主要目的是防止有人大量发送无聊的小额交易，浪费网络资源。当前每笔交易的手续费大部分是฿ 0.0001/KB(0.0001btc/KB)，实际上0.9.0以后的版本将默认手续费降为฿ 0.00001/KB(0.00001 btc/KB)。因为大部分交易占用的数据量都小于1千字节，所以一般情况下฿ 0.00001(0.00001 btc/KB)的手续费就足够了。同时，在将来比特币区块奖励较少时，手续费将成为矿工收入的主要来源，比特币的手续费会与该交易占用的字节数相关。

比特币系统中手续费的计算标准并非强制性的，因此使用者也可以在交易进行时不给予任何手续费，但大多数矿工在组建资料块时通常会优先考虑带有较高手续费的交易，以便在挖矿成功时能获得较高的报酬，因此无附带任何手续费的交易，可能会需要等待较长的时间才能被处理并纳入区块链中。

此外，现在因为区块容量上限1MB以及近期比特币交易量大增的因素，手续费大幅上涨，而且等待交易被确认的时间也变长了许多。

矿池的存在降低了比特币等虚拟数字货币开采的难度，降低了开采门槛，真正实现了人人皆可参与的比特币挖矿理念。但其弊端也非常明显，因为算力接入矿池，作为矿池来说，将掌握极其庞大的算力资源，在比特币世界中，算力代表着记账权，算力即是一切，如果单家矿池算力达到50%以上，将可以轻易对比特币等类似的虚拟数字货币发动51%攻击，其后果是非常可怕的：

1、垄断开采权，可使掌握剩余49%算力的矿池颗粒无收，瞬间退出竞争并倒闭破产，矿池算力超过50%以上，如果发动51%攻击，将能轻易占据全网全部有效算力。

2、垄断记账权，可通过51%攻击进行双重支付等行为，可将1笔钱多次使用，这将直接摧毁比特币等的信用体系，使之信用灰飞烟灭。

3、垄断分配权，由于单家(也可能是多家矿池联盟)矿池通过51%攻击占据全网算力，可快速排挤剩下矿池使其倒闭，由于没有竞争，矿池便可自行进行收益分配，对矿工收取高额手续费等苛捐杂税。