L’action des insecticides néonicotinoïdes est une attaque du système nerveux central des invertébrés. En effet, le produit se lie sur les récepteurs nicotiniques situés sur les neurones du système nerveux central. L’activation de ces récepteurs produit un blocage de ceux-ci et provoque une paralysie mortelle de l’insecte. La famille des néonicotinoïdes est formée de 7 substances chimiques qui sont l’acétamipride (commercialisé par Bayer CropScience), la clothianidine (également commercialisé par Bayer CropScience), la dinotéfurane (produit par Mitsui Chemicals), l’imidaclopride qui est retrouvé dans le Gaucho, la nitenpyrame, la thiaclopride (produit par Bayer CropScience) et la thiaméthoxame (employé par Syngenta dans les produits Cruiser et Actara).
Les abeilles sont principalement concernées par trois d’entre-eux : la clothianidine, l’imidaclopride et le thiaméthoxame. Ce sont ces trois insecticides neurotoxiques qui ont été retrouvés le plus fréquemment dans les ruches de différents pollinisateurs, dont l'abeille. Les néonicotinoïdes sont utilisés principalement pour les insectes ravageurs et ne ciblent pas les pollinisateurs mais ils sont persistants dans le sol et l’eau. Ils ont un effet sur le court et long terme au niveau de l’écosystème, par leur écotoxicité. En France, il y a un projet de loi pour interdire l’utilisation des insecticides néonicotinoïdes.