Слабые семьи образуют клуб при температуре наружного воздуха 13°С, средние – при температуре около 10°С, сильные – при температуре 8°С.

 Основная масса пчел в клубе размещается на участках сотов, свободных от меда (75% всей площади, занятой клубом). Остальные 25% площади, занятой клубом зимующих пчел, приходятся на участок сотов, заполненных медом.

Пчелы, сидящие на сотах с медом, согревают его, чтобы сделать доступным для потребления. Клуб пчел имеет форму эллипсоида (приплюснутого шара). Внутри клуба пчелы сидят неплотно и могут свободно двигаться.

Тепло вырабатывается главным образом мускульной энергией активно двигающихся пчел. Внутри клуба без расплода пчелы поддерживают температуру около 25—30°С, а в оболочке – около 15°С. Внешняя часть клуба состоит из плотно сидящих пчел, образующих оболочку толщиной от 2,5 до 7 см. Пчелы в оболочке постоянно меняются местами с теми, которые сидят внутри клуба. Оболочка играет важную роль во время зимовки.

Она позволяет пчелам сохранять тепло, вырабатываемое в середине клуба. При понижении температуры окружающего воздуха клуб сжимается, его объем уменьшается, а оболочка утолщается, благодаря чему сохраняется тепло. При повышении температуры воздуха клуб расширяется и температура внутри него понижается.

В начале зимовки необходимая температура в клубе поддерживается за счет тепла, выделяемого каждой особью в процессе ее обычной жизнедеятельности. При понижении температуры окружающего воздуха клуб уплотняется, пчелы заполняют междурамочные пространства и пустые ячейки сотов. При дальнейшем понижении температуры наружного воздуха для сохранения необходимой температуры в клубе пчелы потребляют дополнительное количество кормовых запасов. Слабые семьи начинают расходовать корм на обогрев клуба при снижении температуры наружного воздуха до 8°С (примерно на 2 месяца раньше, чем сильные).

С увеличением количества потребляемого корма у пчел повышается обмен веществ, в результате они быстрее изнашиваются и выходят из зимовки менее жизнеспособными. Если семья во время зимовки находится в нормальном состоянии, то количество потребленного ею кислорода и выделенного углекислого газа находится в определенном соотношении. Это соотношение может нарушаться в зависимости от объема съеденного корма и состояния пчел. В спокойном состоянии потребность в кислороде у пчел в расчете на 1 кг массы за 1 ч составляет 457 см3, в возбужденном состоянии она возрастает до 297 тыс. см3, то есть в 650 раз.

 В процессе зимовки по мере наполнения задней кишки калом активность пчел, как и клуба в целом, повышается. Пчелы начинают выделять больше тепла. Клуб становится более рыхлым, объем его увеличивается.

 В связи с этим пчелы покидают ячейки ложа вначале в центре клуба, а позднее – все далее к периферии. Создаются благоприятные условия для начала яйцекладки матки.

 При содержании в гнезде расплода резко возрастает возбудимость и активность пчел в клубе, и они сидят в ячейках сотов только в оболочке клуба.

 Пчелы быстрее, чем в начале зимовки, реагируют на любой источник раздражения, особенно на свет, даже красный. Внутри клуба пчелиной семьи в период зимовки содержание углекислого газа повышается до 4—5%, а кислорода снижается до 17—18% (обычно в воздухе содержится углекислого газа 0,03%, а кислорода более 21%). При понижении содержания кислорода и повышении концентрации углекислого газа в период зимнего покоя семьи окислительные процессы в организме пчел замедляются. Концентрация углекислого газа внутри клуба зимующих пчел в сильных семьях выше, чем в средних и слабых. В процессе обмена веществ пчелы выделяют углекислоту и водяные пары. Количество водяных паров, которое может удерживаться в воздухе, зависит от его температуры. При температуре 20°С в 1 л воздуха находится не более 23 мг паров воды. Это соответствует 100-процентной относительной влажности воздуха. Пчелиные семьи во время зимовки поддерживают необходимый режим влажности 75—78%. По мере поедания меда клуб пчел передвигается по сотам. Если меда на каждой рамке достаточно, клуб движется вверх и направляется к задней стенке улья по тем же междурамочным пространствам, в которых сидят пчелы. Если же в рамках меда мало, то пчелы, израсходовав его, вынуждены перемещаться на соседние рамки. Совершать такой переход пчелы в состоянии лишь при достаточно высокой температуре в гнезде. При наружной температуре ниже 0°С клуб пчел не может передвигаться.

Перемещение пчел на соседние рамки сопровождается нарушением их спокойного состояния. В результате перемещения может произойти раздвоение клуба. Зимовка в таких случаях кончается гибелью одной или обеих половин клуба из-за холода и чрезмерного напряжения. В течение зимы пчелы не испражняются. Несмотря на высокую усвояемость меда, он все же дает неперевариваемые остатки (до 1,8%), скапливающиеся в задней кишке.

 Пчелы могут удерживать до 40 мг каловых масс. Дальнейшее превышение каловой нагрузки вызывает у них понос. К концу зимнего периода матка начинает яйцекладку. При беспокойной зимовке она может наступить в декабре.

С появлением расплода клуб становится рыхлым, пчелы больше потребляют корма. Наступает критический период в жизни пчелиной семьи. В теплую погоду пчелы вылетают на очистительный облет.