As primeiras flores polinizadas por animais foram polinizadas por insetos como os besouros grandes, muito antes do aparecimento das abelhas. As abelhas são diferentes porque são especializadas como agentes de polinização, com modificações comportamentais e físicas que tornam a polinização mais fácil. As abelhas são geralmente melhores na tarefa do que outros insetos polinizadores, como besouros, moscas, borboletas e vespas polínicas. Acredita-se que o aparecimento de tais especialistas florais tenha impulsionado a radiação adaptativa das angiospermas e, por sua vez, das próprias abelhas.
As abelhas, como as formigas, são uma forma especializada de vespa. Os antepassados das abelhas eram vespas de uma família que se aproveitavam de outros insetos. A mudança de presas de insetos para pólen pode ter resultado da captura de insetos de presa que estavam cobertos de pólen quando foram alimentados com as larvas de vespas. Um comportamento semelhante poderia ser mudado para a coleta de pólen. Este mesmo cenário evolutivo ocorreu dentro das vespas vespóides, onde o grupo conhecido como "vespas-pólen" também evoluiu de ancestrais predadores.
Um fóssil de abelhas recentemente relatado, do gênero Melittosphex, é considerado "uma linhagem extinta de Apoidea, grupo irmão das abelhas modernas", e data do Cretáceo Inferior (~100 mya). Características de sua morfologia a colocam claramente dentro das abelhas, mas mantém dois traços ancestrais não modificados das pernas que traem sua origem. O assunto ainda está em debate, e as relações filogenéticas entre as famílias de abelhas são mal compreendidas.
