Im Gegensatz zu Solitärbienen sind Honigbienen soziale Insekten, welche das Nestklima zu beeinflussen vermögen. Sie erkennen mit den Sensillen an den Antennen geringste Schwankungen der Temperatur und regeln diese beispielsweise, indem sie eine Traube bilden. Bienen sind wie alle Insekten wechselwarme Tiere. Die Körpertemperatur schwankt mit der Umgebungstemperatur.
Bienen fliegen bei mindestens 8-10°C aus, Königinnen und Drohnen erst ab 15-17°C und unternehmen Begattungsflüge erst ab 17-20°C. Akklimatisierte Bienen in Bergregionen verlassen den Stock bei tieferen Temperaturen als solche in wärmeren Gebieten. Die Kältestarre tritt bei 4-6°C ein.
Bienen halten keinen Winterschlaf.
In der Nesthöhle können Bienen die Temperatur regulieren, indem sie mit der grossen Brustmuskulatur zittern. Bei diesem Zittern werden die Flügel nicht bewegt. Die Regulation der Temperatur dient hauptsächlich der optimalen Brutentwicklung. Diese liegt bei 30-35°C.
Im Sommer muss bei steigender Nesttemperatur die Brut gekühlt werden. Dies erfolgt durch Fächeln mit den Flügeln (Flügelschwirren). Der dadurch erzeugte Luftstrom führt die überschüssige Wärme ab und die Bienentraube lockert sich auf, um diesem Vorgang zu unterstützen. Reicht das nicht aus, nutzen Bienen die Verdunstungskühlung, indem spezialisierte Sammelbienen Wasser ins Nest tragen und in den Waben und Rahmen verteilen. Beim Fächeln verdunstet das Wasser und sorgt so für Kühlung. Im Weiteren bilden die Bienen einen Bart an der Aussenseite. Bei Nesttemperaturen über 45°C droht dem Volk die Gefahr des Verbrausens. Mit zunehmendem Fächeln erhöht sich der Sauerstoffbedarf und kann zum Tode durch Überhitzung und Sauerstoffmangel führen.
In den Wintermonaten schliessen sich die Bienen zu einer dichten Traube zusammen, um die Temperatur möglichst konstant zu halten. In dieser Zeit gibt es keine wärmebedürftige Brut. Sinkt die Umgebungstemperatur gegen 0°C, müssen die Bienen ihre Körpertemperatur über der Grenze zur Kältestarre halten. Im Kern der Traube und rund um die Königin liegt das Wärmezentrum zwischen 20-30°C. Gegen den Rand der Traube sinkt die Temperatur allmählich ab und die Bienen zittern mit dem grossen Flügelmuskel, um Wärme zu erzeugen. Je mehr die Umgebungstemperatur sinkt, je grösser ist der Futterverbrauch der Bienen, um die nötige Wärme zu erzeugen. Je nach Höhe der Luftfeuchtigkeit bilden sich Kondenswasserlachen auf der Bodenunterlage. Bei Einsetzen der Bruttätigkeit im Frühjahr muss die Kerntemperatur wieder auf 33-36°C erhöht werden und die relative Luftfeuchtigkeit im Brutnest variiert zwischen 40 und 60 Prozent.