Кровеносная система у пчел устроена иначе, чем у теплокровных животных, она отличается не только строением сердца, но и отсутствием кровеносной системы. Кровь не поступает по сосудам. Она омывает все полости тела: головную, брюшную и грудную. Кровь не имеет цвета и называется гемолимфой (от греч. «гемо» – кровь и лат. «лимфа» – влага). Она разносит по всему телу к каждой клетке пчелы питательные вещества и кислород, вбирая в себя продукты жизнедеятельности. Чтобы гемолимфа выполняла свои функции, она должна перетекать от органа к органу, от одной мышцы к другой. Эту роль насоса выполняет сердце.
Сердце состоит из длинной трубки, разделенной на пять камер. Каждая камера отделена от следующей клапаном, пропускающим кровь только в одном направлении – от конца брюшка к голове. Первая камера сердца, суженная в трубочку, проходит через грудь и голову, доставляя к ним питательные вещества и кислород. Кровообращение начинается с расширения всех пяти камер, и кровь засасывается вовнутрь сердца. Затем камеры сердца последовательно сокращаются, кровь проталкивается к голове, омывая ее ткани, потом поступает в полость груди и брюшка. Из полостей тела кровь вновь поступает в камеры сердца. В спокойном состоянии у пчелы 60–70 сокращений сердца в минуту.
Дыхательная система также устроена иначе, чем у позвоночных животных. Кислород поступает не в кровь, а через систему трахей подводится непосредственно к тканям. В трахеи воздух попадает через отверстия (стигмы), расположенные в теле пчелы. Три пары стигм находятся по бокам груди, шесть пар проходят вдоль брюшной полости. От отверстий через трахеи воздух поступает в воздушные мешки грудной и брюшной областей, которые также сообщаются между собой. От воздушных мешков воздух разносится к тканям по всему телу, к клеткам также через трахеи и трубочки. Пчелы при дыхании выделяют излишек водяных паров. Нормальная семья при работе потребляет до 100 л. воздуха в час. Но в спокойном состоянии, а также во время зимовки, пчелы живут при 17 % кислорода в воздухе (животные живут при 21 % кислорода в воздухе) и выдерживают содержание углекислоты до 6 % (в воздухе его содержится 0,03 %).
Выделение из организма пчелы продуктов жизнедеятельности производится мальпигиевыми сосудами и жировым телом. Мальпигиевые сосуды состоят из тонкостенных сосудов, закрытых с одного конца. Открытыми концами они входят в тонкую кишку. Находясь в кишке, они омываются кровью и выносят продукты жизнедеятельности в задний отдел кишечника, в прямую толстую кишку, а из нее уже наружу. Количество жирового тела пчелы зависит от периодов ее развития. В личиночной стадии у молодых пчел оно развито сильно, а у взрослых особей его на порядок меньше. Располагается оно у пчел только под хитином. Жировое тело не имеет выводных протоков, поэтому продукты жизнедеятельности накапливаются в жировом теле, приводя к старению пчелы и изменению цвета ее тела.