Нервная система пчелы состоит из мозга, находящегося в голове, и отходящей от него брюшной нервной цепочки, расположенной в нижней части груди и брюшка.

Мозг пчелы — это два нервных узла: большой надглоточный, который соединен двумя нервными стволами с меньшим подглоточным узлом. Надглоточный узел дает нервы к простым и сложным глазам и к усикам; подглоточный — к хоботку и другим ротовым частям.

Брюшная нервная цепочка состоит из двух параллельных стволов и утолщений — нервных узлов. Эти нервные узлы попарно срастаются между собой и образуют сложные узлы брюшной нервной цепочки. У пчелы имеется 7 таких узлов: два — самых крупных — в груди и пять в брюшке.

От узлов брюшной нервной цепочки отходят нервы ко всем внутренним органам, к жалу и к многочисленным чувствительным волоскам, расположенным по поверхности тела, а от грудных узлов — к ножкам и мускулам крыльев.

Нервная система выполняет несколько функций. Во-первых, она согласовывает работу отдельных органов соответственно потребностям всего организма. Так, при полете у пчелы повышается работа мускулов, а это увеличивает потребность мускульных клеток в питательных веществах. Соответственно усиливается кровообращение и дыхание. Следовательно, изменения в ритме работы одного органа неизбежно вызывают изменения и в работе многих других органов. Эту функцию согласования работы отдельных органов выполняет нервная система.

Нервная система вместе с органами чувств позволяет пчеле ориентироваться в пространстве и выполнять действия в соответствии с той внешней средой, в которой пчела находится. Пчела обладает врожденными безусловными рефлексами, которыми она отвечает на соответствующие воздействия внешней среды, и условными рефлексами, приобретаемыми в процессе жизни; они играют огромную роль в поведении пчел, обеспечивая им возможность эффективного сбора нектара и накопления медовых запасов.