В трахеолы воздух из трахей проникает вследствие физического закона — диффузии. Из трахеол кислород тоже путем диффузии поступает в клетки той или иной ткани, где и происходят окислительные процессы. При окислении кислород воздуха соединяется с углеродом питательных веществ, приносимых кровью в клетки тканей тела пчелы. В результате окислительных процессов высвобождается тепловая энергия или энергия движения и образуется углекислый газ. Последний удаляется из тела пчелы тоже через трахейную систему. Предполагают, что частично углекислый газ выходит наружу через хитиновые покровы тела.

При сравнении строения органов дыхания и кровообращения пчелы видна взаимная отрицательная связь между ними: кровеносная система развита слабо, за исключением аорты, никаких кровеносных сосудов нет; наоборот, трахейная дыхательная система прекрасно развита, мельчайшие разветвления ее проникают в самые отдаленные части тела пчелы. Такому строению кровеносной и дыхательной систем соответствует и функция данных органов: кровеносная система в основном разносит по телу питательные вещества и выводит продукты распада (мочевую кислоту); дыхательная система выполняет функцию газообмена, доводит до клеток тела пчелы кислород, обеспечивая тем самым процессы окисления, и удаляет из тела пчелы продукты окисления — углекислый газ, или углекислоту. Потребность пчелиной семьи в кислороде воздуха связана с окружающей температурой, с жизненными процессами пчелиной семьи. В спокойном состоянии одна пчела при наружной температуре 11° потребляет за час 0,4 см³ кислорода, при 18° — 0,9 см³. Во время движения ей требуется за час при 11° — 65 см³ кислорода, а при полете — 440 см³ (при 11°). Большая потребность в кислороде возникает в пчелиной семье во время строительства сотов, обработки нектара, ухода за расплодом: 15 000 пчел при 35° выделяют за час до 60 л углекислого газа и 225—300 г воды.

При исчислении необходимого для дыхания пчел количества кислорода на единицу живого веса потребность их в кислороде оказалась значительно выше, чем на единицу живого веса у человека. При питании пчел медом или сахаром количество выдыхаемой ими углекислоты равно количеству вдыхаемого кислорода.

Особенно возрастает потребность пчелиной семьи в кислороде во время усиленного червления матки и развития молодого потомства, что совпадает с весенне-летним периодом жизни пчелиной семьи (май, июнь, июль). В это время численность пчелиной семьи бывает особенно велика (40000—70000 и более рабочих особей), а жизненные процессы в ней протекают наиболее активно, что связано с восковыделительной деятельностью и воскостроительством, с воспитанием расплода с переработкой нектара в мед. Кроме большого числа пчел, в семье в это время находится многочисленное молодое потомство (несколько десятков тысяч) на разных стадиях развития (яйца, личинки, куколки); для обмена веществ потомству требуется также очень много кислорода.

Пчеловод должен позаботиться об искусственной вентиляции в улье, которая обеспечила бы доступ в гнездо воздуха и удаление оттуда углекислого газа. Следует также учитывать возрастание потребности пчел в кислороде при перевозках их на кочевку и т. п.