Lebah madu sebagai satu kumpulan nampaknya berpusat awalan di Asia Tenggara dan Asia Tenggara (termasuk Filipina), kerana semua kecuali satu (i.e. Apis mellifera), daripada spesies yang wujud adalah berasal dari rantau berkenaan, terutama sekali spesies maujud yang paling berplesiomorfi (Apis florea dan Apis andreniformis) berpusat awalan di sana.[2]

Lebah-lebah Apis yang terawal muncul dalam rekod fosil pada sempadan Eosen–Oligosen (23-56 juta tahun dahulu) dalam mendapan Eropah. Asal-usul lebah madu prasejarah ini tidak semestinya menunjukkan bahawa genus ini berasal dari Eropah, sebaliknya hanya kebetulan ia wujud di situ ketika itu. Terdapat sebilangan kecil mendapan fosil yang diketahui di Asia Selatan, iaitu yang dipercayai sebagai asal-usul lebah madu, apalagi makin kurang pula yang telah dikaji secara menyeluruh.

Tiada spesies Apis yang wujud di Dunia Baru pada zaman manusia sebelum Apis melifera dibawa masuk oleh pendatang Eropah. Hanya terdapat satu spesies fosil yang didokumenkan dari Dunia Baru, iaitu Apis nearctica yang diketahui daripada satu spesimen yang berusia 14 juta tahun dari Nevada.[3]

Saudara terdekat lebah madu moden, misalnya kumbang dengung dan lebah tukang, juga lebih kurang bersifat sosial, dan tabiat bersosial ini membayangkan sifat berplesiomorfi yang mendahului asal-usul genus ini. Di kalangan ahli-ahli Apis yang wujud, spesies-spesies yang lebih asasi menghasilkan indung madu yang tunggal dan terdedah, manakala spesies yang lebih baru berevolusi pula bersarang dalam rongga yang lebih tertutup dan membuat berbilang indung, dan inilah yang amat memudahkan pembelajinakan lebah madu berkenaan.

Kebanyakan spesies lebah madu sepanjang zaman telah dikulturkan ataupun setidak-tidaknya dieksploitasi demi madu dan lilin lebah oleh manusia yang tinggal setempat dengan kawasan semula jadinya. Hanya dua spesies lebah madu yang benar-benar dibela jinak; salah satunya (Apis mellifera) paling lewat sejak zaman pembinaan piramid Mesir, dan hanya spesies itulah yang ditaburkan secara luas menjangkau kawasan asalnya.

Lebah madu masa kini terdiri daripada tiga klad.[1][4]

Genetik

Biasanya, lebah jantan hanya mewarisi separuh jumlah kromosom berbanding lebah betina, iaitu lazimnya 16 kromosom haploid berbanding 32 kromosom diploid.[5] Lebah jantan lahir daripada telur yang tidak disenyawakan, oleh itu hanya membawa DNA ratu lebah yang mengeluarkan telurnya, iaitu cuma ada ibu. Lebah buruh dan ratu pula lahir daripada telur tersenyawa, oleh itu mempunyai ibu dan bapa sekali. Pembezaan jantina dikawal oleh suatu partenogenesis yang terubah suai. Alel seks lebah adalah polimorf, asalkan wujudnya dua varian yang berbeza, lahirnya lebah betina. Jika kedua-dua alel seks adalah seiras, lahir pula lebah jantan diploid yang mandul dan tiada sengat, dan oleh itu perlu disingkirkan selepas menetas.[5]

Ratu lebah biasanya mengawan dengan berbilang ekor lebah matang. Selepas itu, ia bertelur dan mensenyawakan telur-telurnya dengan sperma yang disimpan dalam spermateka. Memandangkan bilangan alel seks adalah terhad (kira-kira 18 diketahui dalam Apis), maka besar kebarangkaliannya bahawa ratu akan mengawan dengan lebah jantan yang mempunyai alel-alel seks yang serias dengan salah satu alel seks pada ratu itu. Oleh itu, adalah kebiasaan bagi ratu lebah untuk menghasilkan sebilangan telur lebah jantan diploid. [5]

Micrapis

Apis florea dan Apis andreniformis merupakan lebah madu kecil yang berasal dari Asia selatan dan tenggara. Ia membina sarang yang amat kecil dan terbuka di atas pokok dan pokok renek. Sengatnya biasanya tidak mampu menembusi kulit manusia, maka sarang dan kerumun lebah boleh ditangani tanpa memakai banyak kelengkapan perlindungan. Lazimnya, dua spesies tersebut didapati hidup secara simpatri tetapi amat berbeza dari segi evolusi dan mungkin merupakan hasil penspesiesan alopatri, kemudian taburannya kemudian bertemu. Memandang A. florea tertabur lebih luas sementara A. andreniformis agak lebih langsang, maka sebarang madu yang diperoleh daripada lebah Micrapis hanya daripada A. florea. Micrapis merupakan keturunan lebah madu yang paling lama, barangkali mencapah keluar daripada keturunan yang lain pada zaman Bartonia (kira-kira 40 juta tahun dahulu), tetapi sendirinya sekian lama tidak bercapah sebelum Neogen.[4]

Megapis

Hanya ada satu spesies yang dikenali dalam subgenus Megapis. Biasanya, ia membina indung yang terbuka pada dahan pokok tinggi, cenuram, ataupun bangunan. Lebah Megapis amat garang dan mampu menyengat seorang manusia sampai mati jika diganggu.

• Apis dorsata, lebah tualang, merupakan makhluk yang asli dan luas tertabur di Asia Selatan dan Tenggara.
• Apis dorsata binghami, lebah madu Indonesia, digolongkan sebagai subspesies lebah tualang yang berasal dari Indonesia mahupun spesies lebah yang berasingan; jika spesies yang berasingan, A. d. breviligula dan/atau keturunan lain juga wajar dianggap sebagai spesies.[6]
• Apis dorsata laboriosa, lebah madu Himalaya, asalnya diperikan sebagai spesies yang berasingan. Kemudian, ia digolongkan sebagai subspesies A. dorsata[1] berasaskan konsep spesies biologi, sungguhpun pihak yang memilih konsep spesies genetik pula menyarankan agar ia dianggap sebagai spesies.[4] Spesies yang sedikit sebanyak terhad kepada banjaran Himalaya tidak banyak berbeza paras rupanya dengan lebah tualang, tetapi mampu banyak menyesuaikan perilakunya untuk bersarang di kawasan terbuka pada altitud tinggi walaupun suhu persekitaran yang rendah. Ia merupakan lebah madu terbesar yang wujud.

Apis

Terdapat tiga atau empat spesies Apis timur. Lebah Koschevnikov (Apis koschevnikovi) yang kemerahan dari Borneo menonjol sekali; barangkalinya ia bersusur galur daripada pengkolonian terawal lebah madu yang bersarang dalam gua di pulau tersebut. Apis cerana, iaitu lebah madu Timur sejati, merupakan lebah madu tradisional di Asia tenggara dan timur yang diternak dalam sarang yang serupa dengan Apis mellifera, cuma secara agak kecilan dan tertumpu pada kawasan tertentu. Masih belum dapat dipastikan hubungan yang memuaskan antara Apis cerana dengan Apis cerana nuluensis dari Borneo dan Apis nigrocincta dari Filipina; hipotesis terkini adalah bahawa spesies-spesies ini nyata berbeza tetapi A. cerana tetap parafili, iaitu terdiri daripada beberapa spesies yang diyakini.[4]

Apis mellifera, iaitu spesies yang paling banyak dibela jinak, merupakan serangga ketiga yang dipetakan genomnya. Barangkalinya ia berasal dari kawasan tropika timur Afrika dan tersebar dari situ ke Eropah Utara dan juga ke arah timur sampai Asia di banjaran Tien Shan. Ia dikenali sebagai lebah madu Eropah, Barat atau biasa. Terdapat pelbagai subspesies yang telah menyesuaikan diri dengan persekitaran geografi dan iklim setempat, dan tidak lupa juga dibiakbakakan strain-strain kacukan seperti lebah Buckfast. Kelakuan, warna dan anatomi adalah agak berbeza antara subspesies ataupun strain.

Dari segi filogeni, inilah spesies lebah madu yang paling sukar difahami dengan jitu. Nampaknya ia hanya mencapah daripada saudara-saudara Timurnya ketika Miosen Akhir. Capahan ini serasi dengan hipotesis bahawa leluhur lebah madu yang bersarang dalam gua ini telah berpecah kepada kelompok Barat di Afrika Timur dan kelompok Timur di Asia tropika, kesan daripada penggurunan di Timur Tengah dan kawasan-kawasan berdekatan, yang menyebabkan kemerosotan tumbuhan dan pokok sebagai sumber makanan yang turut menyediakan tapak bersarang, dan oleh itu mematahkan aliran gen. Kepelbagaian subspesies ini mungkin merupakan hasil suatu radiasi pada zaman Pleistosen Awal yang didorong oleh perubahan iklim dan habitat ketika Zaman Air Batu yang terdahulu. Penggiatan lebah madu Barat secara intensif oleh kaum manusia sejak ribuan tahun dahulu – termasuk pengacukan dan pemindahan – nampaknya telah mempercepat lagi evolusinya sambil mengelirukan data jujukan DNA sehingga kekurangan fakta kukuh yang menghuraikan dengan tepat hubungan sesama kebanyakan spesies A. mellifera.[4]

Apis mellifera bukan hidupan asli benua Amerika, oleh itu ia tidak terdapat di situ sebelum ketibaan pendatang Eropah. Bagaimanapun, terdapat juga spesies lebah madu asli yang diternak dan diperdagangkan oleh kaum orang asli Amerika.[7] Pada tahun 1622, pihak penjajah Eropah membawa masuk lebah gelap (A. m. mellifera) ke benua Amerika, disusuli oleh lebah Itali (A. m. ligustica) dan lain-lain. Kebanyakan hasil tanaman yang bergantung pada lebah madu untuk pendebungaan telah juga diimport sejak zaman penjajahan. Kerumun lebah yang terlepas (iaitu lebah "liar" atau sebenarnya jalang) tersebar cepat sejauh Dataran Besar sehingga mendahului para penjajah. Lebah madu tidak dapat menyeberangi Banjaran Rocky dengan sendiri; ia diangkut oleh kaum peneroka Mormon ke Utah pada akhir 1840-an;[8] diangkut dengan kapal ke California pada awal 1850-an.

Lebah diafrikakan

Lebah diafrikakan (juga dikenali dengan jolokan "lebah pembunuh") merupakan kacukan lebah madu Eropah dan salah satu subspesies asal Afrika iaitu A. m. scutellata. Lebah kacukan ini lazimnya lebih langsang dan hasil madunya tidak setanding dengan lebah madu Eropah, tetapi ia juga lebih kalis penyakit dan lebih rajin mencari makanan.[9] Kacukan lebah yang dicipta di Brazil secara tidak sengaja ini[10] telah merebak ke serata benua Amerika dan dianggap sebagai haiwan perosak di sesetengah kawasan. Bagaimanapun, lebah diafrikakan jarang terdapat di kawasan utara Amerika Utara kerana ia tidak begitu tahan dengan musim sejuk.[11] Lebah yang berbahaya ini digemari di Afrika Tengah kerana lebih berhasil berbanding lebah madu Eropah dalam iklim tropika.[12]