A vida de uma formiga começa a partir de um ovo. Se o ovo for fertilizado, a progênie será fêmea (diplóide); se não, será macho (haplóide). As formigas se desenvolvem por metamorfose completa com os estágios larvais passando por um estágio de pupa antes de emergir como um adulto. A larva é alimentada e cuidada por trabalhadores.
O alimento é dado às larvas por trofalaxia, um processo no qual uma formiga regurgita o alimento líquido retido em sua cultura. Também é assim que os adultos compartilham entre si os alimentos, armazenados no "estômago social".
As larvas também podem receber alimento sólido trazido por trabalhadores forrageiros, e podem até ser levadas para presas capturadas em algumas espécies. As larvas crescem através de uma série de penas e entram na fase de pupa.
A diferenciação em rainhas e operárias (que são ambas fêmeas), e diferentes castas de operárias, é influenciada em algumas espécies pelo alimento que as larvas recebem. As influências genéticas, e o controle da expressão gênica pela alimentação são complexos. A determinação da casta é um importante tema de pesquisa. p351, 372
Um novo trabalhador passa os primeiros dias de sua vida adulta cuidando da rainha e dos jovens. Em seguida, faz o trabalho de escavação e outros ninhos e, mais tarde, defende o ninho e as forragens. Estas mudanças às vezes são bastante repentinas e definem o que são chamadas de castas temporais. Uma explicação para a seqüência é sugerida pelas altas baixas envolvidas na forragem, tornando-a um risco aceitável apenas para formigas mais velhas e que provavelmente morrerão logo de causas naturais.
Acasalamento
A maioria das espécies de formigas tem um sistema no qual somente a rainha e as fêmeas reprodutoras podem acasalar. Ao contrário da crença popular, alguns ninhos de formigas têm múltiplas rainhas (poliginia). A história de vida do salitre Harpegnathos é excepcional entre as formigas porque tanto as rainhas quanto alguns trabalhadores se reproduzem sexualmente.
As formigas machos aladas, chamadas zangões, emergem de pupas com as fêmeas reprodutoras (embora algumas espécies, como formigas do exército, tenham rainhas sem asas), e não fazem nada na vida, exceto comer e acasalar.
O vôo nupcial
A maioria das formigas produz uma nova geração a cada ano. Durante o período de reprodução específica da espécie, novos reprodutores, machos alados e fêmeas deixam a colônia no que é chamado de vôo nupcial. Tipicamente, os machos voam antes das fêmeas. Os machos então usam tacos visuais para encontrar um local de acasalamento comum, por exemplo, um marco como um pinheiro para o qual outros machos da área convergem. Os machos secretam uma feromona de acasalamento que as fêmeas seguem. As fêmeas de algumas espécies acasalam com apenas um macho, mas em algumas outras elas podem acasalar com qualquer coisa de um a dez ou mais machos diferentes. As fêmeas acasaladas procuram então um local adequado para iniciar uma colônia. Lá, elas quebram suas asas e começam a depositar e cuidar dos ovos. As fêmeas armazenam o esperma que obtêm durante seu vôo nupcial para fertilizar seletivamente os futuros óvulos.
Os primeiros trabalhadores a eclodir são fracos e menores do que os trabalhadores posteriores, mas começam a servir a colônia imediatamente. Eles ampliam o ninho, forragem para comida e cuidados com os outros ovos. É assim que as novas colônias começam na maioria das espécies. Espécies que têm várias rainhas podem ter uma rainha deixando o ninho junto com algumas obreiras para fundar uma colônia em um novo local,p143 um processo semelhante à enxameação em abelhas.
Uma ampla gama de estratégias reprodutivas tem sido observada nas espécies de formigas. As fêmeas de muitas espécies são conhecidas por serem capazes de se reproduzir assexualmente através da partenogênese, e uma espécie, Mycocepurus smithii, é conhecida por ser toda fêmea.
As colônias de formigas podem ser de longa duração. As rainhas podem viver por até 30 anos, e os trabalhadores vivem de 1 a 3 anos. Os machos, entretanto, são mais transitórios, e sobrevivem apenas algumas semanas. Estima-se que as rainhas formigas vivam 100 vezes mais do que os insetos solitários de tamanho semelhante.
As formigas estão ativas o ano todo nos trópicos mas, em regiões mais frias, sobrevivem ao inverno em estado de dormência ou inatividade. As formas de inatividade são variadas e algumas espécies temperadas têm larvas indo para o estado inativo (diapausa), enquanto em outras, os adultos sozinhos passam o inverno em um estado de atividade reduzida.