Base64 编码解码是最常被搜索、也最容易被误解的一类操作：它把文本或图片换成一串由大小写字母、数字以及加号、斜杠组成的字符，方便塞进网址、JSON、邮件或代码里搬运。把内容粘进来就能立刻编码，反过来把 Base64 字符串还原成原文，也是一步到位。
需要先说明一点：Base64 是编码而不是加密。它只负责换一种写法，谁拿到字符串都能还原出原文，本身没有任何保密作用。下面既讲清楚它怎么用，也讲清楚它的边界在哪里。
Base64 是怎么把 3 个字节变成 4 个字符的
Base64 的核心规则只有一句：每 3 个字节（24 位）一组，重新切成 4 段、每段 6 位，再把这 6 位映射到 64 个可打印字符上（A 到 Z、a 到 z、0 到 9，以及加号和斜杠）。因为 6 位二进制刚好能表示 0 到 63 这 64 个数，一张 64 字符的表就能装下所有组合。3 个字节编成 4 个字符，体积固定膨胀约三分之一，这也是 Base64 字符串看起来比原文更长的原因。
延伸阅读：编码速查表
为什么说 Base64 不是加密，「base64 加密」是误称
Base64 常被叫作「base64 加密」，但它和加密没有半点关系。加密需要一把钥匙，没有钥匙就解不开；Base64 没有钥匙，它只是把数据换了个写法，任何人把字符串贴回来就能原样还原。所以用它来「藏」密码、身份证号是无效的——真正的保密要靠加密算法，而判断数据有没有被改动则要靠哈希。把 Base64 当成一种「能安全放进文本里」的搬运格式就好，别指望它替你保密。
URL-safe 变体：加号和斜杠为什么在网址里会出问题
标准 Base64 的字符表里有两个麻烦字符：加号会被网址理解成空格，斜杠则是路径分隔符，直接放进 URL 参数会解析出错。于是有了 URL-safe 变体：把加号换成减号、把斜杠换成下划线，这样生成的字符串就能安全地放进网址。此外，末尾用来凑满 4 个字符的等号填充，在 URL-safe 场景里往往可以直接省略，解码时再自动补回来即可。
同样一句话，中文转 Base64 为什么变长更多
英文字母在 UTF-8 里占 1 个字节，编码后是 4 个字符，膨胀约三分之一；中文不一样——一个汉字在 UTF-8 里占 3 个字节，经过 Base64 大约变成 4 个字符。所以「你好」两个字在 Base64 里会变成 8 个字符左右，比英文单词膨胀得更明显。这不是工具出错，而是 UTF-8 对非 ASCII 字符本来就用多个字节表示。如果字符集不同（比如 GBK），同一个汉字得到的 Base64 结果也会不一样，解码时要用回同一套字符集才不会乱码。
图片转 Base64：什么时候方便，什么时候不该用
把一张小图标转成 Base64，再以 data 形式直接写进网页或 CSS，可以省掉一次网络请求，页面加载反而更快，这是它最实用的场景。但它不适合大图：Base64 会让体积膨胀约三分之一，还会让 HTML、CSS 文件变得又大又难维护，浏览器也无法像普通图片那样缓存和并行下载。经验是，几 KB 的图标可以用，超过几十 KB 的照片还是当独立图片文件更划算。做前端的同事小周踩过这个坑：他把一张 200KB 的封面图塞进 CSS，样式表涨到 280KB，首屏反而变慢，后来又改回外链。
解码时遇到乱码或报错，先查这几处
解码失败最常见的原因是字符串不完整——少了一段、混进了换行或空格，或者末尾的等号填充被去掉又没让工具自动补齐。另一个原因是字符集对不上：用 UTF-8 编的却按 GBK 解，就会得到一串乱码。还有一种情况是字符串其实来自 URL-safe 变体，里面是减号和下划线，却按标准表去解。遇到这些，先确认字符串来源和用到的字符集，再让工具自动处理填充，通常就能还原。
参考资料
常见问题
Base64 能用来加密吗？
不能。Base64 只是编码，不含密钥，任何人都能解码还原，起不到保密作用。要保密请用加密工具，要校验完整性请用哈希。
Base64 和 URL 编码有什么区别？
两者目的不同：Base64 把任意二进制数据转成可打印字符，便于在文本环境里搬运；URL 编码则专门处理网址里不能直接出现的字符，把中文、空格、& 等换成 %XX 形式。