Ogni persona che partecipa alla rete Bitcoin possiede un portafoglio che contiene un numero arbitrario di coppie di chiavi crittografiche. Le chiavi pubbliche, o "indirizzi bitcoin", fungono da punti d'invio o ricezione per tutti i pagamenti. La corrispondente chiave privata autorizza il pagamento solo all'utente proprietario di una certa moneta. Gl'indirizzi non contengono informazioni riguardo ai loro proprietari ed in genere sono anonimi.

Gli indirizzi in forma leggibile sono sequenze casuali di numeri e cifre lunghe in media 33 caratteri, che cominciano sempre per 1, della forma 175tWpb8K1S7NmH4Zx6rewF9WQrcZv245W. Gli utenti possono avere un numero arbitrario di indirizzi Bitcoin, ed infatti è possibile generarne a piacimento senza un limite arbitrario in quanto la loro generazione costa poco tempo di calcolo (equivalente alla generazione di una coppia di chiavi pubblica/privata) e non richiede nessun contatto con altri nodi della rete. Creare una nuova coppia di chiavi per ogni transazione aiuta a mantenere l'anonimato.