В отличии от многих одиночных насекомых, пчёлы не могут зимовать в состоянии анабиоза, при котором все жизненные процессы временно прекращаются или настолько замедленны, что отсутствуют все видимые проявления жизни. С понижением внешней температуры пчёлы начинают концентрироваться на пустых сотах в районе летка, образуя так называемый зимний клуб. Слабые семьи начинают образование клуба при температуре 12 - 13 *С, а сильные - при 7 -8 *С.
Вначале клуб представляет собой довольно рыхлое и неустойчивое образование, но при стабильном снижении температуры образуется постоянный клуб, который сохраняется в течение всего холодного периода.
У пчёл, объединенных в клуб, тепло потери уменьшаются в 9 раз, а потребление корма в период зимнего покоя снижается в 20 -25 раз по сравнению с расходом корма одиночной пчелой за одинаковое время. Интенсивность обмена веществ и расход энергии в зимнем клубе в 250- 300 раз ниже, чем в активный период жизни пчёл.
Основная масса зимующих пчёл размещается в улочках на пустых сотах, где образуется так называемое ложе клуба. Верхняя часть клуба всегда захватывает нижние участки медовых ячеек на соте, что позволяет постоянно иметь корма в обогреваемой части клуба. Холодный же мёд обладает большой вязкостью, и пчёлы такой мёд не могут потреблять, поэтому они и обогревают часть своих запасов перед использованием. По мере потребления корма клуб медленно перемещается вверх, вслед за съедаемым кормом.
Зимний клуб имеет чётко выраженную структуру - внешнюю корку и внутреннее ядро, которые расчленены восковыми сотами на улочки.
Пчёлы корки сидят неподвижно, головками вверх, плотно прижавшись друг к другу. Головка нижнеё пчелы прячется под брюшком верхней, то есть пчёлы располагаются наподобие черепицы на крыше. Пчёлы корки периодически меняются с теми, которые размещаются внутри клуба, для пополнения своих кормовых запасов в тёплой части клуба. Внутри клуба пчёлы размещены неплотно и могут свободно перемещаться.
Пчёлы, находящиеся снаружи клуба, потребляя запасённый корм, активно генерируют тепло, что позволяет им противостоять внешнему холоду и сохранять тепло, пассивно выделяемое пчёлами ядра. Толщина корки (обычно 2,5 -7 см )меняется в зависимости от внешней температур: при её понижении клуб сжимается, при потеплении - расширяется.
Клуб на сотах размешается так, чтобы использовать тепло, вырабатываемое особями на соседних улочках. Поэтому пчёлы забираются в пустые ячейки, которые с противоположной стороны заняты и обогреваются размещёнными в них пчёлами. Благодаря этому концентрации пчёл в соседних улочках практически совпадает. До 75% всех пчёл клуба размещаются в пустых ячейках сотов.
В корке клуба температура поддерживается на уровне 7- 12 *С тепла, а в центральной части зимнего клуба при отсутствии расплода -в районе 24- 25 *С. От теплового центра к периферии клуба температура постепенно снижается.
Во второй половине зимовки при появлении расплода активность пчёл повышается и область стабильной температуры расширяется. В зоне размещения расплода температура повышается до 33 -34 *С придерживается на этом уровне независимо от внешней температуры. Всё это становится возможным из - за резкого увеличения расхода корма. Пчелиная семья средней силы расходует 20 - 25 г мёда в первой половине зимовки, а во второй - расход корма возрастает вдвое.
В результате расположения сахаров мёда в организме пчёл образуется вода ( Н2 О ) и окись углерода ( СО2 ),которые удаляются при дыхании. Зимой суточное выделение воды полноценной семьи составляет в среднем 46 г.Если внешний воздух будет относительно сухим, то эта воду будет легко испаряться, не задерживаясь в клубе. В противном случае влага начнёт в нём накапливаться, что может вызвать проблемы, приводящие к поносу, Излишняя влага будет также конденсироваться на сотах и деревянных частях улья, в результате чего они будут плесневеть, что тоже негативно сказывается на зимовке.
Грамотная подготовка сильных семей к зимовке, наличие достаточного количества качественных кормов, правильная организация своевременного удаления влаги и углекислого газа из гнезда и улья обеспечивают благополучную зимовку семей.