In der Bienenzucht existieren verschiedene Möglichkeiten der Paarung von Königinnen mit Drohnen und der daraus resultierenden Züchtung von gewünschten Eigenschaften wie Sanftmütigkeit, verringerter Schwarmtrieb, Wabensitz, Volkstärke und Legeleistung. Zudem sollen bei der Zucht unerwünschte Eigenschaften der Bienen wie Stechfreude, Räuberei und schwankende Legeleistung in trachtarmen Zeiten reduziert werden. Die Zucht orientiert sich dabei an den Gegebenheiten der vorhandenen Völker und der Bewertung des aktuellen Zustands. Aus den besten Völkern, welche den gewünschten Idealen an nächsten kommen, werden neue Königinnen und Drohnen gezüchtet und vermehrt. Die künstliche Besamung stellt dabei sicher, dass die verwendete, oftmals reinrassige Königin nur Samen von Drohnen erhält, die ebenfalls mit den gewünschten genetischen und rassetypischen Eigenschaften übereinstimmen.
Die Begattung der Königin über eine instrumentelle Besamung bietet eine absolute Paarungskontrolle und die einzige wirkliche Garantie, dass die genetischen Eigenschaften einer Bienenrasse auch vollends erhalten bleiben. Der hohe technische Aufwand und die penible Einhaltung von optimalen hygienischen Arbeitsbedingungen zur Vermeidung von Infektionen bei der Besamung lassen die Besamung unter dem Mikroskop nur für eine ausgesuchte Menge an Bienenköniginnen zu und sind keine Standardprozedur für die Begattung aller Königinnen eines Imkereibetriebes. Zumeist werden aus diesen Königinnen im Folgejahr Nachzuchtköniginnen geschaffen, welcher als Stand- oder Belegstellenbegattete Weiseln in die Wirtschaftsvölker eingeweiselt werden.
Die Besamung der Königin findet unter OP Bedingungen statt, die Biene wird hierzu mit Kohlensäuregas narkotisiert. Die Narkose hat zudem den positiven Nebeneffekt, dass die Weisel nach der Begattung schneller als unter natürlichen Begattungsbedingungen mit der Eiablage beginnen. Oftmals werden die Weiseln bereits 24 Stunden zuvor schon einmal mit dem Narkosegas betäubt. Vor der Besamung wird von 10 – 15 Drohnen unter dem Mikroskop Samen gewonnen, hierzu wird der Begattungsapperat der Drohnen durch leichten Druck auf die Seitenflanke ausgestülpt und mit einer winzigen Kanüle der Samen abgesaugt. Zur Optimierung der Arbeitsprozesse wird in der Regel wesentlich mehr Drohnen Samen entnommen, sodass auch mehrere Königinnen hintereinander besamt werden können, ohne das die Kanüle mit neuem Sperma aufgefüllt werden muss. Bei der Auswahl ist darauf zu achten, dass die Drohnen sich in einem optimalen Alter befinden, zu junge oder auch zu alte Drohnen sind für das Zuchtergebnis suboptimal. Ein optimales Alter haben Drohnen nach dem 20. Lebenstag erreicht. Die zu verwendende Weisel sollte mindestens 6 Tage alt sein, wird eine zu junge Königin verwendet, besteht die Gefahr, dass diese durch die Narkose oder den instrumentellen Eingriff verstirbt. Die Verwendung einer zu alten Weisel birgt das Risiko, dass der Zuchtstoff nicht wie gewünscht angenommen wird und die Königin nicht die zu erwartenden Zuchtresultate erzielt.
Die betäubte Königin kann nun in den Weiselhalter eingeklemmt werden, sodass der Hinterleib in Richtung der Mikroskoplinse zeigt. Mit Hilfe von zwei Haken wird die Stachelkammer im Hinterleib geöffnet und leicht auseinandergezogen. Die Kanüle mit dem Sperma der Drohnen wird jetzt eingeführt und das Sperma in die Samenblase abgegeben. Unmittelbar nach der Begattung ist die Königin wieder zurück in ihr Pflegevolk zu geben, damit die Bienen diese säubern und das überschüssige Sperma, welches nicht in die Samenblase gelangt ist, entfernen. Wird dieses von den Arbeitsbienen nicht gereinigt, wird es verkleben und aushärten, sodass eine wirtschaftliche Nutzung der Königin zur weiteren Zucht nicht möglich ist.
Es kann vorkommen, dass die Weisel trotz Begattung noch einen Begattungsflug durchführen will, um dies zu verhindern ist die ersten Tagen nach der instrumentellen Besamung ein Absperrgitter vor das Flugloch zu stellen, bis die Königin in Eiablage gegangen ist.