1．信息素

蚂蚁能在其走过的路径上分泌一种化学物质即信息素，并形成信息素轨迹。信息素是蚂蚁之间通信的媒介。蚂蚁在运动过程中能感知这种物质的存在及其强度，并以此指导自己的运动路线，使之朝着信息素强度大的方向运动。信息素轨迹可以使蚂蚁找到它们返回食物源（或蚁穴）的路径。当同伴蚂蚁进行路径选择时，会根据路径上不同的信息素进行选择。

2．群体活动的正反馈机制

个体蚂蚁在寻找食物源时只提供了非常小的一部分贡献，但是整个蚁群却表现出具有找出最短路径的能力，其群体行为表现出一种信息的正反馈现象，即某一路径上走过的蚂蚁越多，信息素就越强，对后来的蚂蚁就越有吸引力；而其他路径由于通过的蚂蚁较少，路径上的信息素就会随时间而逐渐蒸发，以致最后没有蚂蚁通过。蚂蚁这种搜索路径的过程就称为自催化过程或正反馈机制。寻优过程与这个过程极其相似。

3．路径选择的概率策略

蚁群算法中蚂蚁从节点移动到下一个节点，是通过概率选择策略实现的。该策略只利用当前的信息去预测未来的情况，而不能利用未来的信息。