La structure sociale de la fourmilière est divisée en 3 "castes", tous ses habitants sont issus de la femelle fondatrice, la reine. On retrouve ce type de structure chez les guèpes qui sont leurs proches cousines. Les fourmis forment en effet un embranchement de la famille des guêpes (Hymenoptera Formicidae).

La fonction de la reine est uniquement de pondre des oeufs. La reine reste en générale cloîtrée toute sa vie bien à l'abri dans la salle de ponte, qui se situe au coeur de la colonie. Certaines reines peuvent vivre jusqu'à 7 ans.
Les mâles sont issus des oeufs non fécondés, ils restent "oisifs" et se font entretenir par les ouvrières jusqu'à l'envol nuptial qui constitue le point d'orgue de leur brève carrière (ils meurent peu de temps après l'accouplement).
Selon les espèces, la caste des ouvrières s'organise de deux manières distinctes:
Spécialisation dès la naissance, certaines sont destinées à la défense ou à la guerre; elles sont armées de mandibules plus grandes et sont beaucoup plus grosses, elles n'effectuent aucune autre tâche. Chez certaines fourmis la spécialisation est poussée si loin qu'elles ne peuvent même plus se déplacer, elles sont accrochées au plafond et sont de véritables garde-manger, dans lesquelles la nourriture est stockée.
Toutes les ouvrières suivent le même parcours et changent de rôle suivant leur âge, au début elle sont nourrices et par la suite deviennent fourageuses ou gardiennes. Dans ce type d'organisation si le besoin se fait sentir une ouvrière peut passer d'un rôle à l'autre pour pallier un manque d'effectif. Cette faculté d'adaptation est le fruit de leur haut degré de sociabilité. Certaines ouvrières sont spécialisées dans l'évacuation des déchets vers des endroits spécialement prévus à cet effet à l'extérieur de la fourmilière.
Les oeufs pondus par la reine sont pris en charge par les nourrices. Les oeufs et les larves sont durant le jour, amenés par certaines ouvrières (les nourrices) près de la surface, afin de profiter de la chaleur et sont redescendus le soir en profondeur pour être protégés du froid.

Jabot social

Une spécificité, qui a permi à cet hyménotère un très haut degré de spécialisation et une vie sociale relativement élaborée est sans aucun doute son jabot social. La fourmi dispose de deux estomacs un étant destiné au fonctionnement de son propre métabolisme et l'autre le jabot social (ou estomac social), pour stocker de la nourriture prédigérée qu'elle pourra régurgiter facilement à l'usage exclusif d'autres ouvrières qui n'ont pas le temps, ni les moyens d'aller se se nourrir elles-mêmes. Ce système permet à certaines fourmis de se consacrer entièrement à une tâche donnée sans avoir à s'interrompre pour partir en quête d'alimment. Cela permet la spécialisation qui est à la base de l'efficacité des fourmis.
Pour signaler à une de ses comparses qu'elle a faim la fourmi vient lui tapoter doucement sur la tête avec ses antennes, l'autre en signe d'assentiment va coucher ses antennes en arrière et va lui régurgiter directement dans la bouche, la nourriture stockée sous forme liquide dans son estomac social (le jabot).

Communication

Les fourmis communiquent entre elles au moyen de divers messages chimiques constitués de phéromones pour signaler divers besoins internes, la présence d'agresseurs potentiels ou quand la situation nécessite l'aide de congénères. Pour cela, leurs antennes sont équipées de récepteurs destinés à capter ces phéromones et par ailleurs elles jouent un rôle indispensable dans la communication tactile. Ainsi,le message est transmis souvent par une certaine inclinaison des antennes après un contacte réciproque.
De plus, elles peuvent communiquer à leurs congénères le chemin vers divers ressources en laissant une trace olfactive. Par exemple, les ouvrières fouragères (fourmis chargées de l'approvisionnement) laissent sur le chemin qui les mène à la source de nouriture une trace odorante qui pourra par la suite être empruntée par ses consoeurs. Plus le chemin est emprunté, plus il laisse une trace odorante, plus il attire des fourmis, ce procèdé très simple permet une mobilisation optimale. S'il n'y a plus de nourriture au retour elles ne laissent plus de trace, ainsi peu à peu la trace olfactive s'efface.
Chaque fourmilière se distingue par sa carte d'identité chimique: un individu ne possèdant pas la même odeur sera immédiatement détecté. En effet, la colonie a une odeur qui lui est propre; de cette façon les "hôtes" non-désirés sont vite repèrés et pris en charge par les soldats dont le rôle est d'empêcher toute intrusion intempestive.
Comme n'y a pas de hiérarchie dans une fourmilière,(le seul rôle dévolu à la reine, est la ponte) c'est un système qui s'autorégule en fonction des besoins du moment, on en connait pas encore tous les mécanismes, mais comme on sait que les fourmis sont de véritables usines chimiques sur pattes, un message olfactif pourrait en être l'élément moteur. Une expérience a démontré que des ouvrières détectant des traces olfactives de fourmis rivales dans le voisinage, vont émettre des phéromones de danger, et cela d'autant plus intensément que les traces se font présentes. Une fourmilière confrontée à ce péril, élèvera jusqu'à deux fois plus de soldats qu'une fourmilière qui ne l'est pas. Cette "décision" représente un coût en termes alimentaires, en effet les soldats sont obtenus en suralimentant des larves destinées à devenir des ouvrières. Il en résulte un manque à gagner certain, moins d'ouvrières pour ramener de la nouriture et une consommation accrue pour entretenir les guerrières. Chez les insects sociaux, la défense implique la fermeture coloniale, autrement dit l'hermétisme de la colonie à tout individu étranger. Cette fermeture peut être comparée au rôle de notre système immunitaire.

L'abdomen

L'abdomen renferme plusieurs cavités digestives parmi lesquelles le jabot social et l'estomac.Il comporte aussi l'intestin et les conduits respiratoires‚ et -chez les reines et les mâles- l'appareil reproducteur. Le jabot social constitue une réserve de nourriture qui est exclusivement destinée à être régurgitée pour les autres fourmis. Pour certaines espèces de fourmis, l'abdomen est terminé par une glande à venin et par un aiguillon. Ainsi, la fourmi rouge se sert d'un aiguillon pour en débattre avec ses adversaires, alors que la fourmi rousse projète des jets d'acide formique jusqu'à un mètre de distance. Ce produit chimique est en fait un insecticide corrosif et autement concentré. A grande dose (donc, par exemple, si l'on met le tête dans une fourmillère), il peut asphyxier un être humain momentanément

Le thorax

Le thorax soutient 3 paires de pattes dont le bout est composé de deux griffes. Les extrémités des pattes sont également recouvertes de poils représentant l'organe sensoriel de la fourmi. Le thorax, par ailleurs, contient en particulier la glande labiale chez les mâles et les femelles qui a pour fonction de sécréter la nourriture propre à l'individu. D'autre glandes font partie de cette organisation interne, mais leur rôle n'est pas très bien connu.

Généralités

Les fourmis présentent toutes une tète plus ou moins volumineuse, un thorax relié à l'abdomen par un pétiole plus ou moins long et mince, et un abdomen ou gastre renflé. La couleur est généralement sombre, noire ou brune; mais il y a des fourmis rouges ou vertes. Les fourmis peuvent mesurer de quelques millimètres à plusieurs centimètres de long et sont généralement armés d'un aiguillon dont la piqûre peut se révéler très douloureuse. D'une manière générale, la femelle est de grande taille, avec un gros abdomen et ailée dans sa jeunesse. Le mâle possède aussi une grande taille, mais des mandibules atrophiées, des ailes et de grands yeux; alors que l'ouvrière est beaucoup plus petite.

La tête

La tête est équipée d'une part d'antennes,au nombre de deux, qui ont pour fonction le goût, le toucher et l'odorat.En effet, les antennes peuvent capter un certain nombre de substances inodores, volatiles et chimiques appellées phéromones qui serviront à la communication entre les individus. Mais les fourmis peuvent aussi se frotter mutuellement les antennes afin d'être reconnues par leurs semblables. Puis cet organe sensoriel leur sert également à analiser (grâce à des récepteurs chimiques) les substrats nutritifs qui s'offrent à elles.
D'autre part, la tête donne naissance aux pièces buccales qui sont en fait la bouche de la fourmi; celles-ci sont sous-jacentes à une paire de mandibules puissantes et capables de découper toutes sortes d'éléments nutritifs. Ces mandibules serviront à porter jusqu'à la fourmillère cette nourriture qui représente souvent plusieurs fois le poids de la fourmi. Les yeux‚ au nombre de 2‚ sont composés de beaucoup de facettes. Les reines et les mâles ont sur le front 3 petits yeux en triangle. Quelques fourmis sont complètement aveugles‚ sans aucun organe visuel.