蔓延経路が感染症のように機能しているとの指摘もある。しかしながら、CCDには、免疫系を弱化させるような先述の「ストレス」との潜在的なつながりを持つような免疫抑制メカニズムが関係しているのではないかという先入観もある。ペンシルベニア州立大学の研究によれば、蜂の成虫内にいる感染病原体の検出数の多さからみて、ある種の免疫機能不全が考えられる。この研究は当初、ミツバチヘギイタダニの蔓延とCCDのつながりを示唆しており、これらのダニと（ダニが運ぶ）羽変形病ウイルス、細菌が共謀して免疫を抑制し、CCDの一因になるのではないかと考えていた。 この研究グループは原因として可能性のあるウイルスや細菌や菌類の病原体を探すことに注目していると報告されている。いかなる原因によるものであっても、（養蜂場でよくあるように）あるコロニーが崩壊しかかっていて、近くに健康なコロニーが存在する場合、健康なコロニーのミツバチはしばしば死にかけたコロニーに入り込んで、貯蓄物を勝手に奪っていく。もし、死にかけたコロニーの貯蓄物が（天然もしくは人工の毒物により）汚染されているならば、結果として起こるパターン（死にかけたコロニーの近くにあったために健康なコロニーで病気が発生した）から、感染症の関与が疑われることになるだろう。しかし、CCDの場合、死にかけたコロニーの貯蔵物は盗まれることが無く、これは少なくとも、こうしたメカニズム（他のコロニーからの奪取により毒物が広がり、それにより病気が広がる）はCCDにはあてはまらないことを示している。ほか、CCD伝染病説を示す観察証拠として、CCDにより死亡したコロニーの蜂の巣は、DNA破壊をする放射線で処理を行なった場合にのみ、健康なコロニーとして再利用することができたことも挙げられている。
CCDの影響を受けた大多数の養蜂家は、ただ一つの化学物質を使っているというわけではないため、特定の化学物質が原因であると特定することは困難だが、抗生物質とダニ駆除剤はコロニーに使用されると報告している。しかし、その様な化学物質全てがミツバチに対する効果を試験されているわけではなく、CCD現象への潜在的原因である可能性は否定できない。一方、抗生物質やダニ駆除剤を使用していない有機養蜂家は、CCDの影響を受けた非有機養蜂家の近くにもかかわらず、CCDの影響を受けていないことを示す報告もある。
ほか、フィプロニル、もしくはフェニルピラゾール殺虫剤(ヨーロッパでは代用品「リージェント(Regent)」が使用されている)もミツバチに対して毒性があると分かり、フランスでは2004年に部分的に使用禁止となった。2007年2月、UMPのメンバーであるジャック・ルミレ(Jacques Remiller)率いる約40人のフランスの代議士は、この10年で蜂蜜の生産が1000トン減少していることに言及し、ミツバチ大量死研究委員会 の創設を要求した。「フィプロニル」を元にした他の5種類の農薬はミツバチを殺す原因として指摘された。2012年4月フランスのチームはミツバチを致死量以下のチアメトキサム(Thiamethoxam)にさらした結果、巣に戻れずに死ぬ確率が2-3倍高まり、これが蜂群崩壊を招く恐れがある事を指摘した。
発生した事例間には環境の共通要因も認められないとする研究もあるが、より一般的な仮説の1つに、農薬（具体的には殺虫剤）説がある。2012年までにネオニコチノイド系殺虫剤の農薬成分(イミダクロプリド、アセタミプリド、ジノテフランなど)と蜂群崩壊現象との因果関係を示す研究がヨーロッパを中心に多数発表された。農薬による致死の経由には、蜂蜜と花粉の2つが考えられる。花粉経由説では、ミツバチが餌とするものに使用される農薬は、体内に貯蓄される蜂蜜経由でなく、花粉経由でコロニーに運ばれるため、花粉が媒介として考えられる。花粉は体の外側を使って運ぶのに対し、蜂蜜は体の内部を使用して運搬され、毒性があった場合、そのミツバチが死に至るはずだからである。もっとも、天然・人工を問わず、ミツバチにとって致命的であり得る化学物質の全てがミツバチの成虫に影響するわけではないが、もしそういった化学物質があれば、真っ先に幼虫に影響があるはずなのにCCDの事例では幼虫の死亡は発生していない。蜂蜜経由説では、幼虫は蜂蜜を食べず、大人のミツバチはそれに対してほとんど花粉を消費しない。CCDの症状は、もし環境から入る細菌や毒素が原因であるならば、幼虫が死亡せずミツバチの成虫が死亡している（もしくはどこかに行ってしまっている）ことから、それは蜂蜜を経由して入ってきている可能性が高いと説明される。現在まで、CCDにおける農薬作用に関しては、養蜂家から提供を受けた調査結果によっている。しかし、ネオニコチノイドなどの農薬は、養蜂家不在の場合でも土に撒かれることから残留などが考えられるため、養蜂家不在の地でも、影響を受けたコロニーからサンプルを入手し直接調べる必要がある。
紀伊続風土記は、江戸幕府の命を受けた紀州藩が、文化3年（1806年）8月、藩士で儒学者の仁井田好古を総裁とし、仁井田長群・本居内遠・加納諸平・畔田翠山らに編纂させた紀伊国の地誌である。編纂開始から3年後には紀北4郡の調査を終えたが、文化5年（1808年）から文化8年（1811年）にかけての仁井田の離任により編纂が中断するなど、種々の困難に見舞われた（『南紀徳川史』）。編纂作業は文政13年（1831年）に再開し、それから8年後の天保10年（1839年）、33年の歳月を要して完成した。編纂にあたっては、編纂者たちが国中を余さず調査したという。本編97巻（神社考定2巻を含む）のほか、「高野山之部」81巻、附録の古文書編17巻、全195巻からなる。内容は、第1巻から第3巻で提綱を述べた後、総論、古風土記逸文、国造、国司、守護、国主、制度、神社仏寺総論、若山（和歌山城下町）、名草郡、海部郡、那賀郡、伊都郡、在田郡、日高郡、牟婁郡の順に各地について記述している。各郡の記述では、郡ごとの総論から始めて、古郷名・村名を考定し、村々の各論は荘ごとにまとめて扱う。各論での記述は詳細であり、田畑石高、人口、自然地理、水利、社寺・城跡などの旧跡、時には村の創始から来歴・物産をまで説き及ぶ。なかでも高野山之部における高野山とその寺領の記述は特に詳細である。村によって精粗の別はあるとはいえ、近世紀州藩の情勢を知る上で欠かせない基礎史料であり、紀州の近世農村史料を採訪すると、今日もなお紀伊続風土記に収載されたものがしばしば発見される。近世に編纂された同種の文書は日本全国に多数あるが、それらの中でもとりわけ秀逸なものの一つである。