De Beacon Chain was Ethereum's aparte proof-of-stake blockchain, die vanaf de lancering op 1 december 2020 parallel liep aan de oorspronkelijke proof-of-work-chain, totdat hij de rol van consensus-engine van het netwerk overnam. In plaats van transacties of smart contracts te verwerken, fungeerde hij puur als coördinatielaag: hij hield bij welke accounts ETH hadden gestaked om validator te worden, wees hen willekeurig toe om blokken voor te stellen en te attesteren, en berekende rewards of slashing-penalty's bij wangedrag.
Bij de start had de Beacon Chain ongeveer 21.000 validators die hem beveiligden, maar had geen echt economisch gewicht omdat hij de mainnet-activiteit nog niet raakte. In de twee jaar daarna groeiden de deposits naar miljoenen ETH terwijl het netwerk zich voorbereidde op "The Merge". Op 15 september 2022 versmolt Ethereum's oorspronkelijke execution layer met de Beacon Chain: mining stopte volledig en Ethereum schakelde volledig over op proof of stake, waardoor het energieverbruik van het netwerk met naar schatting 99,95% daalde. De Beacon Chain werd vervolgens de "consensus layer" van het netwerk, die samen met een execution-layer-client elke transactie valideert en blokken produceert.
Een opvallend detail: gestakete ETH die in de Beacon Chain was gestort, kon pas worden opgenomen na de Shanghai-upgrade in april 2023, meer dan twee jaar nadat staken begon. Vandaag de dag telt de validatorset van de Beacon Chain honderdduizenden validators, en Ethereum-onderzoekers bespreken een eventueel herontwerp, soms de "Beam Chain" genoemd, om de architectuur te moderniseren.