Массовый вылет маток на спаривание отмечается при температуре воздуха не ниже 25 °C и относительной влажности воздуха 60–80 %. При температуре ниже 19 °C, как и при сильном ветре, спаривание не происходит. Матки спариваются в одних и тех же местах, улетая на расстояние до 5 км и более от пасеки. Но чаще зона спаривания находится на расстоянии 1,5–2 км от пасеки.
До недавнего времени считалось, что матка вылетает на спаривание 1 раз и спаривается с одним трутнем. Позже было установлено, что 50 % маток вылетают на спаривание 2–3 раза. Во время каждого полета матка спаривается с 6—10 трутнями и более. Спарившаяся матка больше не нуждается в трутнях, и остается плодной уже на всю жизнь, которая у долгожительницы может продолжаться до десяти лет, хотя в хозяйстве их надо эксплуатировать не более двух лет. Пчеловоды оставляют на 3-й год только маток-рекордисток.
Неплодная матка выделяет половые феромоны (эктогормоны). По специфическому запаху трутни отыскивают матку в воздухе. В улье и вблизи него трутни не замечают неплодную матку. В процессе привлечения трутней в полете большую роль играют феромоны брюшка и верхнечелюстных желез пчелиной матки, усиливая половую активность трутней.
За летящей маткой летит целый рой трутней. Первый догнавший ее трутень спаривается с ней и тут же умирает. Иногда трутень в погоне за маткой в воздухе выбрасывает половой орган и мертвым падает на землю. Спарившаяся с трутнем матка начинает падать на землю тоже, но при этом она задними лапками пытается оторвать половой орган трутня. Иногда в воздухе она успевает оторвать его. Если не успевает, то заканчивает эту операцию, упав на землю. После этого она взлетает и спаривается второй, затем третий раз и т. д. Иногда матку освобождает от «шлейфа» предшественника очередной трутень. За один вылет только половина всех молодых маток полностью заканчивает спаривание. У матки, возвращающейся из брачного полета, на конце брюшка виден белый комочек – «шлейф» (если матка не освободилась от него сама), который закрывает выход камеры жала матки.
Открытое у пчелиных маток явление полиандрии, то есть спаривание матки с несколькими трутнями, казалось бы, важно для увеличения запаса спермиев плодной матки. Но такого увеличения почти нет. После спариваний с
7—10 трутнями в семяприемнике матки имеется лишь 6–8 млн спермиев, для чего было бы достаточно одного трутня, дающего до 11 млн спермиев. Очевидно, что значение полиандрии заключается в чем-то другом.
