Самые ранние цветы, опыляемые животными, опылялись насекомыми, такими как большие жуки, задолго до появления пчел. Пчелы отличаются тем, что они специализированы как опылители, имеют поведенческие и физические модификации, которые облегчают опыление. Пчелы в целом лучше справляются с этой задачей, чем другие опыляющие насекомые, такие как жуки, мухи, бабочки и пыльцевые осы. Считается, что появление таких специалистов по флоре способствовало адаптивной радиации ангиоспермов и, в свою очередь, самих пчел.
Пчелы, как и муравьи, являются специализированной формой ос. Предками пчел были осы из семейства, которые охотились на других насекомых. Переключение с добычи насекомых на пыльцу могло произойти в результате захвата добытых насекомых, которые были покрыты пыльцой, когда ими питались личинки осы. Аналогичное поведение могло быть переключено на сбор пыльцы. Такой же эволюционный сценарий произошел и у веспоидных ос, где группа, известная как "пыльцевые осы", также произошла от хищных предков.
Недавно обнаруженная ископаемая пчела из рода Melittosphex считается "вымершей линией собирающих пыльцу Apoidea, сестринской группой современных пчел" и датируется нижним мелом (~100 млн лет назад). Особенности его морфологии позволяют отнести его к пчелам, но он сохраняет два немодифицированных предковых признака ног, которые выдают его происхождение. Этот вопрос до сих пор остается дискуссионным, а филогенетические отношения между семействами пчел плохо изучены.