כל בלוק מכיל גיבוב קריפטוגרפי של הבלוק הקודם, חותמת זמן ונתוני עסקה (המיוצגים בדרך כלל כעץ מרקל, שבו צמתי נתונים מיוצגים על ידי עלים). מכיוון שכל בלוק מכיל מידע על הבלוק הקודם, הם יוצרים למעשה שרשרת (השווה מבנה נתונים של רשימה מקושרת), כאשר כל בלוק נוסף מקושר לאלו שלפניו. כתוצאה מכך, עסקאות בלוקצ’יין עמידות לשינוי מכיוון שלאחר רישום הנתונים בכל בלוק נתון לא ניתן לשנות רטרואקטיבית מבלי לשנות את כל הבלוקים הבאים ולהשיג קונצנזוס רשתי לקבל שינויים אלה.
בלוקצ’יין מנוהלים בדרך כלל על ידי רשת מחשבים עמית לעמית (P2P) לשימוש כספר ציבורי מבוזר, שבו צמתים דבקים יחד בפרוטוקול אלגוריתם קונצנזוס כדי להוסיף ולאמת בלוקי עסקה חדשים. למרות שרשומות בלוקצ’יין אינן ניתנות לשינוי, מכיוון שמזלגות בלוקצ’יין אפשריות, בלוקצ’יין עשויות להיחשב מאובטחות מטעמן ומדגימות מערכת מחשוב מבוזרת עם סבילות גבוהה לתקלות ביזנטית.
בלוקצ’יין נוצר על ידי אדם (או קבוצת אנשים) תחת השם (או שם בדוי) סאטושי נקמוטו בשנת 2008 כדי לשמש כספר חשבונות מבוזר ציבורי לעסקאות קריפטוגרפיות של ביטקוין, בהתבסס על עבודה קודמת של סטיוארט האבר, וו. סקוט סטורנטה ודייב באייר. יישום הבלוקצ’יין בתוך הביטקוין הפך אותו למטבע הדיגיטלי הראשון שפתר את בעיית ההוצאה הכפולה ללא צורך ברשות מהימנה או בשרת מרכזי. עיצוב הביטקוין נתן השראה ליישומים ולבלוקצ’יין אחרים הניתנים לקריאה על ידי הציבור ונמצאים בשימוש נרחב על ידי מטבעות קריפטוגרפיים. ניתן לראות בבלוקצ’יין סוג של מסילת תשלומים.
בלוקצ’יין פרטי הוצע לשימוש עסקי. Computerworld כינתה את שיווק הבלוקצ’יין המופרטים הללו ללא מודל אבטחה מתאים “שמן נחשים”; עם זאת, אחרים טענו כי בלוקצ’יין מורשים, אם יתוכננו בקפידה, עשויים להיות מבוזרים יותר ולכן מאובטחים יותר בפועל מאשר בלוקצ’יין ללא הרשאה.