Vzdušnicová soustava (trachejální soustava) medonosné včely je komplexní systém trubic vyplněných vzduchem, který zajišťuje přísun kyslíku přímo do tkání a odvod oxidu uhličitého ven z těla. Jde o zcela odlišnou strategii dýchání než u obratlovců – vzduch není přenášen krví, ale proniká přímo do buněk sítí jemných trubic. Tento systém je evoluční adaptací hmyzu umožňující extrémně efektivní zásobování tkání kyslíkem bez nutnosti přenašeče (hemoglobin) a je výrazně efektivnější při nízkých absolutních objemech těla.
Vzduch vstupuje do těla skrze vzdušnice (stigmata, spiracles) – párové otvory na bocích těla. Dělnice má tři páry hrudních stigmat a šest párů zadečkových stigmat, celkem tedy devět párů. Každé stigma je opatřeno svalovými uzávěry (svěrači) ovládanými nervovým systémem, chlopní bránící zpětnému proudění a filtračním aparátem z jemných vlásků a kutikulárních výběžků, které zabraňují vstupu prachu, spor patogenů a dalších nečistot do vzdušnicového systému.
Od každého stigmatu vede vzdušnicový kmen, který se větví v stále jemnější trubice. Stěna vzdušnic je zpevněna spirální strukturou – tenidií – z tvrdého chitinoproteinového materiálu, podobně jako vzduchové kanálky ve flexi. Tenidie brání kolapsu trachejí při změnách tlaku a při pohybech těla. Největší vzdušnice mají průměr přibližně 200–300 mikrometrů, nejjemnější trachejoly pouhé 1–2 mikrometry – tyto nejjemnější větve přímo obklopují a někdy i pronikají do svalových buněk, buněk tukového tělesa a nervových vláken.
Vzdušné vaky (air sacs) jsou dilatovatelná rozšíření trachejálního systému umístěná v hrudi a zadečku. Na rozdíl od trachejálních trubiček nemají zpevňující tenidii a dokáží se výrazně expandovat a komprimovat. Jejich přítomnost plní trojí funkci: ventilace (aktivní čerpání vzduch do a z trachejí pohybem zadečku), snižování střední hustoty těla pro efektivnější let (vzduchové polštáře mezi orgány) a tepelná izolace (vzduch je špatný vodič tepla). Při pohybech zadečku se vaky střídavě stlačují a rozevírají, čímž aktivně pumpují vzduch systémem – jde o tzv. aktivní ventilaci.
Výměna plynů na úrovni trachejolů probíhá čistou difúzí: kyslík se difunduje z vlhkého povrchu trachejoly do buňky a oxid uhličitý difunduje opačným směrem. Hnací silou je koncentrační gradient udržovaný spotřebou kyslíku a produkcí CO₂ v buňkách. Při zvýšené aktivitě se gradient zvyšuje a difúze urychluje – systém se tak samoregulačně přizpůsobuje potřebám tkáně bez nutnosti regulačního systému jako u obratlovců.
Vzdušnicová soustava je rovněž vstupní branou pro vzdušnicového roztoče Acarapis woodi, mikroskopického parazita napadajícího protorakální hrudní vzdušnice dospělých dělnic. Roztoč se živí hemolymfou a tkáněmi vzdušnic, čímž zužuje jejich průsvit a poškozuje výstelku. Těžká infestace vede k blokádě vzdušnic, omezení zásobování letových svalů kyslíkem, zhoršení letu a předčasnému úhynu včel. Toto onemocnění (akarapidóza, akariáza) bylo v minulosti jednou z hlavních příčin kolapsu včelstev v Evropě i Severní Americe a dnes se opět šíří v některých oblastech.