Oberflächlich betrachtet ähnelt die Architektur von NEM der von Bitcoin und anderer herkömmlicher Kryptowährungen: Nutzer greifen per Client (dem NanoWallet) auf ein Peer-to-Peer-Netzwerk von Knotenpunkten zu (die sogenannten NIS – NEM Infrastructure Server). Andererseits bietet NEM eine Reihe von Weiterentwicklungen auf, die die Funktion im Sinne der Entwickler verbessern und das System von seinen Vorgängern abheben sollen.

So ersetzt NEM den Proof of Work durch ein Konzept namens Proof of Importance. Hierbei entscheidet nicht das Lösen eines kryptografischen Rätsels über die Fortführung der Blockchain, sondern es kommt die Transaktionshäufigkeit und das Transaktionsvolumen der beteiligten Nutzer zum Tragen.

Hierdurch soll zum einen die Bereitschaft der Nutzer belohnt werden, im Netzwerk möglichst aktiv beteiligt zu sein, also nicht auf erworbendem XEM-Vermögen zu sitzen, ohne es zu nutzen. Gleichzeitig soll sichergestellt werden, dass Teilnehmer, die über große Ressourcen und Rechenkraft verfügen oder bereits große Mengen an XEM horten, nicht bevorzugt werden. Der Proof of Importance wirkt so auch als Maßnahme gegen die hauptsächlichen Probleme, die die Entwickler von NEM vor allem bei Bitcoin zu erkennen glauben, dass nämlich der Proof of Work von der Rechenleistung abhängt und damit Maintainer begünstigt, die bereits über größere Mittel (in Bitcoin oder in klassischen Währungen) verfügen. Dass der Proof of Importance im Gegensatz zu den harten kryptografischen Rätseln des Proof of Work wesentlich weniger Rechenkapazität erfordert, ist hinsichtlich der Performanz des Netzwerkes von Vorteil.

Zwar fällt mit dem Proof of Importance das Mining bei NEM weg, aber es wurden andere Mechanismen zur Verteilung der Währung implementiert. Das Harvesting ersetzt den herkömmlichen Aufwand beim Anhängen eines neuen Blocks an die Blockchain. Ein Harvester muss neben gewissen technischen Voraussetzungen seines Knotenpunktes ein Mindestguthaben von 10.000 XEM vorweisen. Wenn dies der Fall ist, ist er berechtigt, neue Blöcke zu generieren, und er erhält die aus diesem Block resultierenden Transaktionsgebühren als Belohnung. In einem weiteren Sinne sind Harvester also vergleichbar mit Maintainern herkömmlicher Kryptowährungen. Darüber hinaus existieren weitere Gratifikationen für Harvester, die besonders hohe Durchsatzraten auf ihren Knotenpunkten, den sogenannten Supernodes, erreichen.

Ein weiteres Merkmal von NEM ist ebenfalls dem veränderten Algorithmus der Blockgenerierung geschuldet: Die Geschwindigkeit ist gegenüber anderen Systemen weiter erhöht. Während Bitcoin eine Block Time von 10 Minuten (alle 10 Minuten ein neuer Block in der Blockchain) und Litecoin eine solche von 2,5 Minuten aufweist, generiert NEM jede Minute einen neuen Block.