Съществуването на пчелното семейство се обуславя от способността на пчелите да поддържат относително постоянни условия за живот в гнездото. Това те постигат чрез регулиране на температурата, влажността, въздухообмена и храненето. Тази способност на пчелите трябва да се познава добре с оглед на правилното отглеждане на пчелните семейства и своевременното им подпомагане при нужда. Недостатъчното познаване на условията, които са необходими за нормално съществуване на пчелното семейство, може да стане причина да му се нанесе голяма вреда. По отношение на режима за поддържане на необходимата топлина от пчелите са провеждани редица наблюдения и проучвания. Анализирането на получените данни показва, че пчелното семейство е в състояние да поддържа необходимата му температура независимо от външните условия. Необходимата температура в гнездото се поддържа чрез отделяне на топлина от пчелите в резултат на интензивна обмяна кг. веществата. За тази цел пчелите изразходват храна - предимно въглехидратна (мед). Освен това извършват и слаби движения, като най-активно се движат гръдните им мускули. Увеличаването и поддържането на топлината зависят и от силата и състоянието на пчелното семейство. Установено е, че когато няма пило в гнездото, се поддържа температура между 14 и 32° С. Това колебание винаги е в съответствие с колебанието на външната температура. При сравнително топло време и липса на пило пчелите поддържат температура, не по-ниска от 14 до 15° С. В границите от 15 до 26° С тя е с 0,5° О, а при 30-34° С - само с 0,2° С по-висока от външната. Когато външната температура се повиши до 40-45° С, пчелите поддържат в кошера температура от 34 до 35° С. За тази цел те усилено го вентилират и по-голямата част от летящите пчели пренасят вода вместо нектар. В резултат на нейното изпарение температурата в гнездото се понижава. При температура в кошера над 42-45°С пчелното семейство загива. Пчелите регулират топлината в гнездото и когато външната температура е отрицателна (под 0°С), те са събрани плътно между питите в кълбо, в което поддържат определена температура независимо от външната. През зимата пчелите се борят активно със студа благодарение на това, че живеят заедно в едно семейство. Те сами образуват и поддържат необходимата им топлина, като намаляват до минимум топло отделянето от пчелното кълбо. В силните семейства пчелното кълбо се формира при по-ниска температура (около 10° С). Кълбото се формира около пилото (ако има такова). При липса на пило мястото на кълбото зависи от силата на семейството, големината на входа и начина на затопляне на гнездото. Силните семейства формират кълбото по-близо до входа, а средните по сила и слабите семейства - по-навътре в кошера. Като правило кълбото се формира в тази част на кошера, където има условия за добро затопляне и осигуреност на чист въздух. Външната му част се състои от плътно наредени една до друга пчели, чиято роля е да запазват произвежданата от центъра топлина и да регулират въздухообмена. Дебелината и плътността на външната част зависят от температурата извън кълбото - при понижаването тя се уплътнява, а при покачването и става по-рехава. Кълбото се уплътнява за сметка на пчелите, заели празните килийки. Вътрешната част на кълбото е по-рехава и пчелите могат да се придвижват по питите. Измерванията на температурата в отделните части на кълбото показват, че в центъра има най-висока температура (28-32° С). Оттам във всички посоки тя се понижава и през цялата зима се поддържа от пчелите на ниво 14-16° С. Във външната част на кълбото температурата е от 6 до 10° С. При отглеждане на пило пчелното семейство поддържа около него постоянна температура около 34°С с колебание между 0,5 и 1°С. На границата между пилото и останалата част от питите колебанието е по-голямо и там температурата може да спадне до 30°С. На незаетите с пило пити варирането е много по-голямо и е в границите от 25 до 32°С. До голяма степен то зависи от външната температура. Пчелното семейство има много добра способност да възприема и да регулира температурата в кошера. То бързо реагира на неголемите денонощни колебания. Благодарение на това през хладните часове на денонощието пчелите се събират плътно около пилото, за да могат да го топлят. През деня, когато времето се затопля, те заемат свободната от пило част от питите, като се разпръскват по цялото гнездо. Опитно е установено, че при 34°С пчелите около пилото се възбуждат и започват да отделят топлина. При 34,4°С този процес се прекратява, а при 34,8°С възниква обратна реакция - за охлаждане на гнездото. Пчелите са чувствителни дори при повишение или намаление на температурата само с 0,25°С. Регулирането на топлината в пчелното гнездо е сложно и недостатъчно проучено явление в живота на пчелното семейство. Безспорно е, че топлината се отделя от гръдните мускули на пчелата. Не е установено обаче по какъв начин те трансформират външната енергия, приета като храна, в топлина, тъй като извършват и механична работа. Вероятно при понижаване на температурата тези мускули се съкращават специфично, при което енергията се трансформира само в топлина, без да се отделя за механична работа. Терморегулацията на пчелното гнездо се извършва от пчелите с терморецептори, които имат голяма чувствителност и улавят малките изменения на температурата в гнездото. В тях се изработва сигналът за обратна връзка. Той се сравнява с еталонния сигнал, който в случая е исторически създадено и наследствено затвърдено изискване към температурата. Разликата в температурата се възприема от специален регулатор, който действа като нервен център (вероятно главния мозък). Въз основа на исторически обособената и наследствено затвърдена оптимална температура на пчелното гнездо и на сигнала за обратна връзка колебанието се възприема от главния мозък. Той дава импулс на гръдните мускули, които започват да трансформират енергията от-храната в топлина. Температурата се повишава, а терморецепторите я контролират чрез обратна връзка. В пчелното семейство се поддържа също и определена влажност на въздуха. Влажността се колебае в по-големи граници в сравнение с температурата и зависи преди всичко от сезона и силата на семейството. Колебанията й в зависимост от влажността на външния въздух са по-слабо изразени. Опитите показват, че през пролетта и есента, когато не се пренася нектар, влажността на въздуха между питите с пило е около 88% (между 76,6 и 91,0%). По време на главната паша влажността в гнездото значително се понижава-от 54 до 66%. Понякога за кратко време тя може да спадне много под тази граница, без това видимо да влияе върху пилото. Характерно е обаче, че при силните пчелни семейства по време на главната паша влажността в гнездото е близка до долната граница (54%), а при слабите - обратно. Това показва, че в силните семейства се внася, не само повече нектар, но се създават и по-добри условия за бързо изпаряване на съдържащата се в него излишна вода чрез усилена вентилация от пчелите. Според Ф. С. Баталов скоростта на движението на въздуха през входа на кошера при дневен приток 5 kg нектар и усилено вентилиране е от 0,8 до 2 m/s. Установено е, че при това положение пчелите изтласкват от кошера от 7200 до 18 000 1 въздух на час. Това означава, че при стандартния кошер за 1 h въздухът се сменя от 111 до 276 пъти, което струва много сили и енергия на вентилиращите пчели. При липса на нектар пчелите започват да пренасят вода в кошера и вследствие на изпарението й се поддържа необходимата влажност на въздуха. .Смята се, че при недостиг на вода в кошера концентрацията на захари в медовите стомахчета на пчелите значително се увеличава и те започват да излитат за вода. При висока температура в гнездото съдържащата се в телата на пчелите вода започва да се изпарява чрез трахеите. Това понижава температурата на тялото им с 2-3° С и впоследствие и температурата в гнездото. Тази особеност на изпаряване на водата чрез дихателната система на пчелата трябва да се има предвид при превозването на кошери в горещо време. В тях не бива да се налива вода, както се препоръчваше по-рано, защото въздухът се пренасища с водни пари, вследствие на което се намалява и спира изпарението на вода чрез дишането. В резултат на това пчелите бързо измират. Това явление е известно в пчеларската практика като запарване на пчелите. То може да се случи и когато в кошерите има голямо количество пресен нектар с високо водно съдържание и не е осигурена добра вентилация при транспортирането. През зимата, когато нормално влажността на въздуха е висока, може да измрат много пчели, тъй като е невъзможно да отделят вода чрез дихателната система поради пренасищане на въздуха в кошера, около и в кълбото с водни пари. При лабораторни опити с възрастни пчели за установяване влиянието на различната влажност върху продължителността на живота им е установено, че при относителна влажност 25,5% пчелите живеят средно 32,5 и максимум 72 дни; при 50,9% т-съответно 39,9 и 60 дни; при 93,1% - 8,4 и 16 дни. Тези опити също потвърждават отрицателното влияние на високата влажност на въздуха. Влажността както топлината непрекъснато се отделя и се приема от околния въздух. Въздухът поглъща определени количества водни пари в зависимост от температурата. Когато поетата вода достигне дадената за съответната температура граница, тя започва да се отлага (кондензира) по вътрешните стени на кошера, по затоплящите материали и по непокритите от пчели пити, като образува водни капки. Затоплящият материал се навлажнява, по питите се появяват плесени, а намиращият се в тях прашец започва да се разваля и става негоден за консумация. Медът в тези пити поема тази вода, набъбва, разкъсва запечатките и може да вкисне. Всичко това се отразява много лошо на зимуващите пчели. Пчелното семейство има определени изисквания и към наличието на чист въздух в кошера. Обменните процеси при пчелите са възможни само при наличието на достатъчно кислород. Чрез добре развитата дихателна система на пчелата кислородът от въздуха достига направо отделните клетки, в които протичат обменните процеси. С издишвания въздух се отделя част от отпадъчните продукти на обмяната - главно въглена киселина, водни пари и др. В литературата са дадени резултатите от голям брой опити относно нуждата на пчелите от кислород. Необходимият кислород, респ. въздух, зависи преди всичко от състоянието на пчелите и от количеството на пилото в гнездото. Доказано е, че една пчела в спокойно състояние при 18° С изразходва за 1 min 8 mm3 кислород, при движение - 36 mm3, а при летеж или усилено вентилиране - до 520 mm3. Около 7000 личинки за 1 h при 35° С поглъщат 1300 cm3 кислород. След запечатването им дишането също така е интензивно и те продължават да изразходват големи количества кислород. През периода, когато в кошерите не се отглежда пило, нуждата от кислород е много по-малка, тъй като пчелното семейство е с намалена активност. Приема се,че по време на зимуването семейството изразходва около 15 пъти по-малко кислород, отколкото през активния период. През активния период семейството само си осигурява необходимия му кислород чрез усилено вентилиране от страна на пчелите. Съвсем друго е положението през зимата. Тогава пчелите не могат да предизвикат обмяна на въздуха в кошера чрез вентилиране. Този процес при зимни условия протича по законите за движението на газовете. Топлият въздух, който се отделя от пчелното кълбо, като по-лек. започва да се движи нагоре към тавана и се разнася встрани и надолу, докато достигне входа на кошера, от който излиза навън. По такъв начин се образува кръгово движение на въздуха от горната половина на пчелното кълбо към тавана, стените, дъното и входа, откъдето излиза, а на негово място отвън влиза външен, по-студен въздух. Студеният въздух навлиза, като постепенно измества част от топлия въздух и преминава през външния пласт от пчели в долната половина на кълбото. Тук той се затопля, а пчелите използват съдържащия се в него кислород, след което този въздух по същия начин излиза извън кълбото. Това кръгово движение на въздуха в кошера се извършва през цялата година и скоростта му зависи от външните температурни условия, силата, състоянието и жизнената дейност на семейството. За правилното извършване на въздухообмена в кошера значение имат мястото и големината на входа, а също така начинът на зазимяване и качеството на затоплящите материали. Опитите показват, че при два отворени входа (горен и долен) в плодника става постоянно течение на въздуха. През долния вход навлиза свеж въздух, през горния от плодника излиза топъл въздух, наситен с водни пари и въглероден двуокис. Двата входа отстраняват възможността за появяване на влага в кошера и подобряват състоянието на гнездото и пчелите в сравнение със семействата, презимували с долен вход. Изследванията обаче са показали, че по-добре зимуват пчелните семейства, в кълбото на които се осъществява по-слаб въздухообмен, при който се концентрира въглероден двуокис. Наред с това при усилена вентилация през двата входа на кошера заедно с въздуха излиза и топлината, за чието възстановяване пчелното семейство консумира много храна и губи енергия. При другите опити, извършени със семейства с еднаква сила, половината от които зимували само с долен, другите - само с горен вход, е доказано предимството на горния вход. В кошерите с открит долен вход се образува много влага, която при липса на допълнителна вентилация причинява плесенясване на питите. При използването на горен вход (15 cm под горния край на гнездото) топлият въздух заедно с погълнатата влага се задържа в горната половина на кошера и постепенно изтича през горния вход, преди да се е охладил и преди да се кондензират водните пари. Влизащият през същия вход въздух слиза бавно надолу (понеже е студен) и се разстила по дъното, където постепенно се затопля и бавно се издига нагоре, като заема мястото на излизащия топъл въздух. Това кръгово движение може да се осъществи само ако кошерът отгоре е затоплен с материали, които не поемат влага и са лоши проводници на топлината (покривни дъсчици и горна възглавница от стиропор или слама). По време на зимуването големината на входа също трябва да се има предвид. Входът се намалява, като ширината му е 5-8 cm за намаляване притока на студен въздух навътре към пчелното кълбо. При силните семейства входът трябва да бъде по-голям. Като познаваме добре изискванията на пчелите към температура и влажност и нуждата от въздух, трябва своевременно да съдействаме за най-правилното им регулиране в кошера. Това се постига, когато семействата са настанени в здрави кошери. През зимата и рано напролет гнездата трябва да бъдат добре затоплени отстрани и отгоре. При горещо време кошерите се засенчват. На пчелина трябва да има поилка с чиста вода. По време на главната паша се осигурява добро проветряване на кошерите чрез спускане на дъната и с цялостно откриване на всички входове. По възможност кошерите трябва да са поставени така, че до обяд да бъдат огрявани от слънцето, а след обяд да са на сянка. Мястото за зимуване трябва да осигурява пълно спокойствие на пчелите, да е проветриво, слабо наклонено и с такова изложение, че да се огрява добре от слънцето. Зазимяването трябва да бъде съобразено с изискванията на пчелното семейство. Всички тези мероприятия облекчават значително пчелното семейство при поддържане на оптимална топлина и влажност в гнездото, а голяма част от пчелите се освобождават за друга работа - отглеждане на пило, събиране на нектар и прашец, отделяне на восък и др. Намалява се излишният разход на храна и енергия от пчелните семейства и се удължава животът на пчелите.