植物为了吸引昆虫为其传花授粉，会从花中分泌出花蜜来。蜜蜂将花蜜收集起来，通过两个化学反应和一个物理反应将花蜜转化成蜂蜜。转化后的蜂蜜除了可以被蜜蜂和人类消化吸收之外，还易于保存并能使之免于细菌和酵母等微生物的破坏。
花蜜的主要成分是水和蔗糖（一个蔗糖分子包含12个碳原子）。首先，蜜蜂在花蜜中添加一种叫做转化酵素的酶，在转化酵素的作用下，一个蔗糖分子被转化成两个包含6个碳原子的糖分子——葡萄糖和果糖。随后再加入葡萄糖氧化酶，将极少量的葡萄糖转化成葡萄糖酸，使得蜂蜜像醋一样呈酸性。之所以要降低蜂蜜的pH值使其呈酸性，是为了防止细菌等微生物的破坏。转化酵素和葡萄糖氧化酶都是由蜜蜂头部的腺体分泌的。
蜜蜂还利用一种类似工业脱水的工序将蜂蜜中的水分降到18%以下。它们在蜂房内把要加工的蜂蜜涂得到处都是，然后扇动翅膀加快蜂蜜表面的空气流动，促使水分蒸发。脱水后的蜂蜜体积更小，能储存得更多，并创造出高的渗透压。浓缩后的蜂蜜渗透压过大而导致身处其中的微生物细胞大量脱水、干枯皱缩直至死亡，能进一步保护蜂蜜不受微生物侵蚀破坏。
如果储存的蜂蜜被稀释，葡萄糖氧化酶会恢复活性，产生出过氧化氢杀死微生物。
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