Žiemos bitės tai ilgaamžės bitės, kurios fiziologiškai prisitaikiusios išlaikyti šeimą per šaltąjį metų laikotarpį ir pavasarį pradėti auginti naują bičių kartą. Jos nėra atskira kasta, nes išsivysto iš tokių pačių kiaušinėlių kaip vasaros darbininkės, tačiau jų fiziologinę būklę formuoja paveldimumo, mitybos, perų kiekio, darbo krūvio, sezono ir šeimos sveikatingumo sąveika.
Svarbiausias žiemos bičių bruožas – ilgaamžiškumas. Vasaros darbininkės paprastai gyvena 4–6 savaites, o žiemos bitės – kelis mėnesius, neretai iki pavasario. Jų organizme būna daugiau vitelogenino, geriau išsivystęs riebalinis kūnas ir ilgiau išliekančios funkciškai pasirengusios ryklinės liaukos. Šios struktūros svarbios ne tik maisto medžiagoms kaupti, bet ir imunitetui, atsparumui oksidaciniam stresui bei pavasariniam perų maitinimui.
Žiemos bitės daugiausia formuojasi vasaros pabaigoje ir rudenį, kai mažėja perų auginimas. Jaunos darbininkės tuomet mažiau maitina lervutes ir beveik nedalyvauja intensyviuose lauko darbuose, todėl jų fiziologinės atsargos eikvojamos lėčiau. Vis dėlto vien mažas darbo krūvis geros žiemos bitės nesukuria: būtina visavertė baltyminė mityba, sveiki perai ir laiku sumažintas varozės sukėlėjų skaičius.
Atvėsus orams bitės susitelkia į žiemos kamuolį. Jo išoriniame sluoksnyje glaudžiai susispietusios bitės mažina šilumos nuostolius, o kamuolio gilumoje šiluma gaminama virpinant krūtinės raumenis. Temperatūra nėra pastovi: be perų kamuolio viduje ji gali būti palaikoma gerokai žemesnė negu vasaros lizde, o pradėjus auginti perus jų zonoje vėl siekia apie 34–35 °C. Bitės kamuolyje juda ir persiskirsto, o visa šeima, sunaudodama medų, pamažu slenka koriuose esančių atsargų link.
Žiemojimo ramybė svarbi, nes trikdymas, graužikai, vibracija ar kiti dirgikliai didina bičių aktyvumą ir energijos sąnaudas. Taip pat būtinos pasiekiamos, tinkamos kokybės maisto atsargos, sausas lizdas ir pakankamas oro apykaitos režimas. Šaltį stipri šeima paprastai pakelia geriau negu drėgmę, badą ar ilgalaikį nerimą.
Riebalinis baltasis audinys žiemos bitėms yra pagrindinis maisto medžiagų apykaitos, baltymų kaupimo ir imuninės apsaugos organas. Pavasarį sukauptos atsargos panaudojamos ryklinių liaukų veiklai ir pirmosioms lervutėms maitinti, kol šeimoje dar nėra pakankamai naujų bičių maitintojų. Varozės erkės, pažeisdamos riebalinį kūną ir platindamos virusus, sutrumpina žiemos bičių gyvenimą, todėl net gausi šeima gali nesulaukti pavasario arba pradėti sezoną labai nusilpusi.
Taigi žiemojimo sėkmę lemia ne vien bičių skaičius ar medaus kiekis. Svarbiausia – fiziologiškai visavertė, gerai pamaitinta ir varozės bei virusų kuo mažiau pažeista žiemos bičių karta. Jos kokybė pradedama formuoti dar vasaros pabaigoje, todėl rūpinimasis žiemos bitėmis yra ne žiemos, o pirmiausia rudens bitininkystės darbas.