Ana arı çiftleşmesi nasıl olur sorusuna cevap verebilmek için ayrıntılı bir şekilde anlatarak ve bu durumu video ile göstermek gerekir. Bir ana arının verimliliği onun ırkıyla ve çiftleştiği erkek arı popülasyonu ile alakalıdır.
Ana arı hayatında yalnızca bir kez çiftleşir. Çiftleşme havada olur. Genellikle ortalama 7–17 arasında erkek arıyla gerçekleşir. Hava uygun olduğunda yaklaşık bir hafta sürer. Ana arıyla çiftleşen her erkek arı çiftleşme sonrasında üreme organı koptuğundan dolayı ölür. Arılığın bulunduğu bölgenin yakınlarında erkek arıların toplanarak uçtuğu 30–200 m çapında yerden yüksekliği 10–40 m yükseklikte olan “erkek arı toplanma alanı” vardır. Günün belli saatlerinde erkekler bu alanda toplanarak uçarlar. Genellikle uçmaları havanın iyi olduğu öğleden sonra gerçekleşir. 200 koloninin bulunduğu alana yakın olan erkek toplanma alanında en az 25000 civarında erkek uçar. Erkek arıların bu alanda uçtukları saatler genellikle öğleden sonradır.
Ana arılar rüzgârın saatte 20 km den yüksek olduğu, soğuk yağmurlu, bulutlu havlarda çiftleşme uçuşuna çıkmazlar. Bu yüzden çiftleşme 4 haftaya kadar ertelenebilir. Ana arı çiftleşme amacıyla kovandan ayrıldığında bu alanda bulunan erkek arılar ana arının feremon kokusunu alarak peşine takılırlar. En hızlı uçan ve ana arıyı ilk yakalayan erkek, ana ile çiftleşir. Ana arı çiftleşmeden sonra vajinasında kalan erkeğin çiftleşme organı ile kovana geri döner. İşçi arılar erkek arının üreme organını ana arının vajinasından ağız parçalarının yardımıyla çıkardıktan sonra ana arı tekrar çiftleşme uçuşa çıkar.
Çiftleşme uçuşu, ana arı sperm kesesini spermle doldurana kadar devam eder. Sperm kesesi 5,3 -5,7 milyon arasında sperm alır. Ana arının sperm kesesinde bulunan spermler kesenin etrafında bulunan salgı bezleri yardımı ile beslenerek canlı kalmaları sağlanır. Ana arı bu spermleri hayatı boyunca kullanır. Yapılan araştırmalar sonucunda bir erkekte bulunan sperm miktarının ana arının sperm kesesini dolduracak miktarda olduğu ortaya çıkmıştır.
