Un cambio en las reglas del protocolo que no es compatible con versiones anteriores. Este cambio conduce a una separación permanente de la red de nodos de Bitcoin en dos grupos distintos: nodos con la actualización y nodos sin la actualización. Esta división se materializa en la división de la blockchain original en dos blockchains separadas que, sin embargo, comparten una historia común, de ahí el uso del término «fork», que puede traducirse al francés como «embranchement, bifurcación»

Se dice que un cambio no es compatible con versiones anteriores cuando es extensivo, lo que significa que elimina o hace menos restrictivas ciertas reglas del protocolo, o bilateral, lo que significa que añade reglas que son incompatibles con las antiguas. En otras palabras, un hard fork se produce cuando determinados nodos hacen que un bloque que no era válido pase a serlo. Esto da lugar a la formación de una nueva versión del protocolo, que puede sustituir al Bitcoin original si se encuentra una mayoría, o convertirse en una altcoin independiente si sólo se utiliza en los márgenes. Por ejemplo, Bitcoin Cash (BCH) es una bifurcación dura de Bitcoin. La bifurcación se produjo en el bloque número 478.559, el 1 de agosto de 2017.