EVM是以太坊协议核心组件之一，有独立的指令集、内存、存储和其他一些相关要素。以太坊可以看作一个由交易所驱动的状态机。
1 状态
以太坊的所有操作和数据都是根据“账户”来区分和标识的，以太坊的账号（无论是外部账户还是合约账户）都会有一个4字段所组成的数据元组来表示其状态。其账户状态如下表：
| 字段名称 | 描述 |
| nonce | 如果nonceHash为空，这个值等于由此账户所发出的所有交易数量；如果nonceHash为某段EVM代码的哈希值，则这个值等于由此账户所创建的合约数量 |
| balance | 等于该账户所拥有的以太token数量，以wei为单位 |
| storageRoot | 用于保存账户全局唯一的存储树根节点哈希值 |
| codeHash | 与此账户相关联的EVM代码哈希值 |
2 交易
交易时触发状态变动的唯一途径。交易数据的字段结构如下：
| 字段名称 | 描述 |
| nonce | 由交易发送者所发出的所有交易数量 |
| gasPrice | 执行这个交易所需要计算不住消耗的每单位gas的价格 |
| gasLimit | 执行这个交易的最大gas数量，在交易开始前设置，设定后不能再增加 |
| to | 消息调用接收者地址，对于合约创建交易，此字段为空 |
| value | 转移到接受者账户的wei数量 |
| v | 一个用来构成交易签名的第65字节长度数据 |
| r | 一个用来构成交易签名的第1-32字节长度数据 |
| s | 一个用来构成交易签名的第33-64字节长度数据 |
| data | 这个交易为“合约创建”时，其数据被认为是账户初始化程序的EVM代码，当这个交易为“消息调用”时，其数据被认为是合约函数调用数据（ABI编码） |
3 收据
区块数据中有一个字段是receiptRoot, 他的值是这个区块中所有交易的“收据（receipt）”所组成的树（tie）的根节点哈希值。每一个区块都有一个独立的收据树，树的整体数据由各节点分别维护，只把这个树的根节点哈希值保存到区块中。
每个交易的交易收据都是一个有4个元素的元组。
- 交易执行之后的状态树根节点哈希值（medState)
- 区块中当前交易执行完成后的累计gas使用量。
- 交易过程中创建的日志（log）集合。
- 由交易日志所构成的Bloom过滤器。
此外，我们可以定义事件的代码中将某个事件参数声明为indexed；指定将这个参数的值放入Bloom过滤器，对于这些指定为indexed的事件参数，我们就可以通过JSON-RPC或者Web3接口的filter功能对其实际值进行查找过滤。
4 区块
以太坊的区块有3个部分组成：block header、transaction list和Ommer Block Header
| parentHash | 父区块头的keccak256哈希值 |
| ommerHash | 当前区块的ommers列表的kaccak256哈希值 |
| beneficiary | 成功挖到这个区块所得到的所有交易费的160位接受地址 |
| stateRoot | 所有交易被执行完且区块定稿后的状态树的根节点的keccak256哈希值 |
| transactionsRoot | 当前区块中所有交易所组成的树的根节点的keccak256哈希值 |
| receiptsRoot | 当前区块中所有交易的收据所组成的树的根节点的keccak256哈希值 |
| logsBloom | 当前区块中所有交易的收据数据中的可索引信息组成的Bloom过滤器 |
| difficulty | 当前区块难度水平的纯量值 |
| number | 当前区块的祖先数量（创世区块这个值为0，其他是区块的顺序号 |
| gasLimit | 目前每个区块的gas开支上限 |
| gasUsed | 当前区块的所有交易所用掉的gas之和 |
| timestamp | 当前区块初始化的unix时间戳 |
| extraData | 与当前区块相关的任意字节数据 |
| mixHash | 256位的哈希值，用来与nonce一起证明当前区块已经承载了足够的计算量 |
| nonce | 64位的哈希值，用来与mixHash一起证明当前区块已经承载了足够的计算量 |