Pesticidy představují jednu z nejvýznamnějších chemických hrozeb pro včely a ostatní opylovače. Nejdiskutovanější skupinou jsou neonikotinoidy (imidakloprid, thiamethoxam, clothianidin), systémové insekticidy pronikající do všech částí rostliny včetně nektaru a pylu. Studie prokázaly, že subletální dávky narušují navigaci, paměť, imunitu a reprodukci včel.
Fungicidy, herbicidy a akaricidy mohou mít přímé i nepřímé negativní účinky. Herbicidy ničí kvetoucí plevelné rostliny – potravní zdroje opylovačů. Fungicidy narušují střevní mikrobiom včel a snižují jejich odolnost vůči nemocem. Směsi různých přípravků mohou mít synergické účinky, které jsou horší než součet jejich individuálního působení.
Ochrana před pesticidy zahrnuje správné načasování postřiků (mimo dobu kvetení a mimo dobu aktivity včel – večer), informování včelařů v okolí o plánovaných postřicích (zákonná povinnost), výběr přípravků šetrných k opylovačům a dodržování ochranných vzdáleností od kvetoucích porostů. Česká legislativa sankcionuje otravu včel jako poškozování cizí věci.