По време на зимуването си пчелите се хранят с мед и отделят въглероден двуокис. Вътрешната енергия на меда, който пчелите изяждат, се изразходва при реализирането на жизнените процеси и за подържане на топлинния режим в пчелното семейство, обяснява проф. д-р Георги Цанков.  Според руски специалисти при продължителност на зимата от 6 месеца, средно едно пчелно семейство изразходва 12 килограма мед. От него се отделя 1,62 х 104 джаула топлинна енергия, 17,4 килограма въглероден двуокис и 7,4 килограма водни пари. За да се противопоставят на студа пчелите образуват кълбо с радиус около 10-20 см. Кората на кълбото е с положителна температура, която е близка до температурата на окръжаващата среда.

Кълбото е слаб топлинен източник с мощност около 5-10 вата. Кълбото отделя топлината в окръжаващото пространство във вид на инфрачервено излъчване с дължина на вълната 10-20 микрона. Теоретически такава малка мощност е недостатъчна, за да осигури загряването на кълбото на пчелите през зимния период, когато външната температура е близка например до минус 10-15 градуса. Но въпреки всичко пчелите успяват да презимуват.

Опитно е установено, че концентрацията на въглеродния двуокис в кълбото е 4-8% (в същото време в атмосферата концентрацията му е 0,03%), кислородът в кълбото е 18% (а в атмосферата той е 21%). Тъй като плътността на въглеродния двуокис в кълбото е значително по–висока от плътността му във въздуха, а на водните пари е по-малка, то СО2 излиза от кълбото през долната му част, а водните пари през горната. Долната част на кората на кълбото на намиращите се в зимен покой пчели е плътна, за да препятства излизането на СО2, а горната е рехава, през нея излизат водните пари и постъпва кислород.

Въглеродният двуокис за сметка на парниковия ефект поглъща инфрачервеното излъчване – топлината, отделяна при изяждане на меда от пчелите и нагрява въздуха, който се намира в пчелното кълбо.