Les premières fleurs à pollinisation animale ont été pollinisées par des insectes tels que les gros coléoptères, bien avant l'apparition des abeilles. Les abeilles sont différentes car elles sont spécialisées comme agents de pollinisation, avec des modifications comportementales et physiques qui facilitent la pollinisation. Les abeilles sont généralement meilleures à la tâche que d'autres insectes pollinisateurs tels que les coléoptères, les mouches, les papillons et les guêpes à pollen. On pense que l'apparition de ces spécialistes floraux est à l'origine du rayonnement adaptatif des angiospermes et, par conséquent, des abeilles elles-mêmes.
Les abeilles, comme les fourmis, sont une forme spécialisée de guêpe. Les ancêtres des abeilles étaient des guêpes d'une famille qui s'attaquait à d'autres insectes. Le passage des insectes proies au pollen peut être dû à la capture d'insectes proies qui étaient couverts de pollen lorsqu'ils étaient donnés en pâture aux larves de guêpes. Un comportement similaire pourrait être passé à la collecte de pollen. Ce même scénario évolutif s'est produit chez les guêpes véspoïdes, où le groupe connu sous le nom de "guêpes à pollen" a également évolué à partir d'ancêtres prédateurs.
Un fossile d'abeille récemment signalé, du genre Melittosphex, est considéré comme "une lignée éteinte d'Apoidea, groupe collecteur de pollen, sœur des abeilles modernes", et date du Crétacé inférieur (~100 mya). Les caractéristiques de sa morphologie le placent clairement au sein des abeilles, mais il conserve deux traits ancestraux non modifiés des pattes qui trahissent son origine. La question est toujours en débat et les relations phylogénétiques entre les familles d'abeilles sont mal comprises.
