Il termine p2p o Peer-to-peer sta ad indicare un modello di architettura logica di rete informatica in cui i nodi non sono gerarchizzati unicamente sotto forma di client o server fissi, ma sotto forma di nodi paritari (peer), potendo fungere al contempo da client e server verso gli altri nodi terminali (host) della rete.

I computer che partecipano alla rete p2p sono tra loro pari, sono tutti uguali, non ci sono nodi "speciali" e tutti i nodi condividono l'onere di fornire servizi di rete. I nodi della rete si interconnettono in una rete a maglie con una topologia "piatta". Non c'è un server, né un servizio centralizzato, né una gerarchia all'interno della rete. I nodi di una rete P2P forniscono e consumano servizi allo stesso tempo, con la reciprocità che funge da incentivo alla partecipazione. Le reti P2P sono intrinsecamente resilienti, decentralizzate e aperte. Un esempio preminente di architettura di rete P2P è stata la prima Internet, dove i nodi della rete IP erano uguali. Oggi l'architettura di Internet è più gerarchica, ma il protocollo Internet conserva ancora la sua essenza di topologia piatta. Oltre a bitcoin, l'applicazione più vasta e di maggior successo delle tecnologie P2P è la condivisione di file, con Napster come pioniere e BitTorrent come evoluzione più recente dell'architettura.

Bitcoin è strutturato come un'architettura di rete p2p su Internet.

Nel caso di Bitcoin, la rete è costruita in modo che ogni utente trasmetta le transazioni a tutti i nodi della rete, permettendo a tutti di controllare la validità delle transazioni: quindi non è necessario nessun ente centrale.

L'architettura di rete P2P di Bitcoin è molto più di una scelta topologica. Bitcoin è un sistema di denaro digitale P2P per concezione, e l'architettura di rete è sia un riflesso che un fondamento di questa caratteristica fondamentale. La decentralizzazione del controllo è un principio di progettazione fondamentale che può essere raggiunto e mantenuto solo da una rete di consenso P2P piatta e decentralizzata.

Il termine "rete bitcoin" si riferisce all'insieme dei nodi che eseguono il protocollo P2P bitcoin. Oltre al protocollo bitcoin P2P, esistono altri protocolli, come Stratum, utilizzati per il mining e per wallet leggeri o mobili. Questi protocolli aggiuntivi sono forniti da server di routing gateway che accedono alla rete bitcoin utilizzando il protocollo bitcoin P2P e poi estendono la rete ai nodi che eseguono altri protocolli. Ad esempio, i server Stratum collegano i nodi di mining Stratum tramite il protocollo Stratum alla rete bitcoin principale e collegano il protocollo Stratum al protocollo bitcoin P2P. Utilizziamo il termine "rete bitcoin estesa" per riferirci alla rete complessiva che comprende il protocollo P2P bitcoin, i protocolli di pool-mining, il protocollo Stratum e qualsiasi altro protocollo correlato che colleghi i componenti del sistema bitcoin.