Mehiläiset ovat ympäristössä parhaiten suunnistavia hyönteisiä; niillä on synnynnäinen kyky palata täsmällisesti samaan pesään, vaikka ne voivat etsiä ravintoa jopa 3–5 km:n päästä. Todellakin, suunnistuskyky on erottamaton osa vahvan mehiläisyhteiskunnan tuottavuutta.
Tärkein suunnistuksen osa on aurinkokompassi. Mehiläiset lentävät määrittäen kulman auringon sijainnin mukaan, ja jos on pilvistä, ne käyttävät polarisoitunutta valoa, joka jakautuu taivaalla auringon ympärille. Valon suunta tallentuu silmien erikoistuneilla fotoreseptorialueilla, joiden ansiosta mehiläisten aivot voivat määrittää suunnan. Jopa pilvisenä päivänä mehiläiset pysyvät suunnassa – tämä on yksi syy siihen, miksi ne palaavat tarkasti omaan pesäänsä myös kurjalla säällä.
Toinen yhtä tärkeä tekijä ovat visuaaliset maamerkit. Mehiläiset muistavat hyvin pystysuorat tai kontrastiset kohteet, kuten pensaat, rakennukset, metsänreunat tai jopa katot. Niille muodostuu ikään kuin mielikuvakartta. Usein mehiläiset hyödyntävät myös muita maiseman elementtejä, kuten tienpientareita tai puroja, jotta ne löytäisivät kerta toisensa jälkeen nektaria antavat alueet. Tarhoissa olemmekin monesti havainneet, että mehiläiset lentävät tien yläpuolella, vaikka matka pellon poikki olisi lyhyempi, jotta ne eivät eksyisi ja pääsisivät sinne, minne niiden pitää.
Vielä yksi tärkeä suunnistusjärjestelmä on optinen virtaus. Mehiläiset arvioivat etäisyyttä sen perusteella, kuinka nopeasti näkökentässä näkyvät kuvat muuttuvat. Kun ne lentävät matalalla kukkien tai ruohon yllä, ne näkevät paljon liikkuvia yksityiskohtia – se on merkki siitä, että etäisyys kasvaa. Kun ne lentävät paljaan maan tai veden yllä, liike on vähäistä, joten reitti koetaan lyhyemmäksi. Tämä kyky auttaa sekä suunnistuksessa että etäisyyden välittämisessä tanssikielen avulla.
Myös hajut ovat tärkeitä. Mehiläiset ovat erittäin herkkiä hajuille – eivät vain kukkien, vaan myös itse paikan tuoksulle, josta ravintoa on löytynyt. Jos siellä on vieraillut toinen mehiläinen ja jättänyt feromonijäljen, seuraavan on helpompi löytää sama piste. Nämä hajut ovat erityisen tärkeitä, kun visuaaliset maamerkit vaihtuvat, esimerkiksi puun kaaduttua tai kasvillisuuden järjestyksen muuttuessa.
Käytännössä, jos siirrät tarhan yli 2–3 km:n päähän, mehiläiset suuntautuvat uudelleen. Mutta jos siirrät pesää vain muutaman metrin sivuun, ne etsivät yhä vanhaa pesää. Tällöin on suositeltavaa sulkea mehiläiset muutamaksi päiväksi pesään pimeään tilaan ja asettaa lentoaukon eteen oksia tai muita esineitä, jotta ne muodostaisivat uudet maamerkit.
Mahdollisesta mehiläisten herkkyydestä magneetti- tai sähkökentille keskustellaan yhä. Vaikka asiaa ei ole vielä täysin tutkittu, jotkin havainnot viittaavat siihen, että elektromagneettiset aallot voivat vaikuttaa niiden suunnistukseen. Mehiläishoitajille suositellaan välttämään pesien sijoittamista suurjännitelinjojen tai matkapuhelinverkkojen antennien läheisyyteen.