Las hormigas atacan y se defienden mordiendo y, en muchas especies, por la picadura, a menudo inyectando o rociando productos químicos como el ácido fórmico. Las hormigas bala (Paraponera), ubicadas en Centro y Sur de América, se consideran que tienen la picadura más dolorosa de cualquier insecto, aunque no suele ser mortal para los humanos. A esta picadura se le da la más alta calificación en el índice de dolor de picaduras de Schmidt.
La picadura de las hormigas de puente Jack puede ser fatal, y se ha desarrollado un anti veneno para ello.
Las hormigas de fuego, Solenopsis spp, son las únicas que tienen un saco de veneno que contiene alcaloides de piperidina. Sus picaduras son dolorosas y pueden ser peligrosas para las personas hipersensibles.
Las hormigas trampas, del género Odontomachus, están equipadas con mandíbulas-trampas, que se cierran de golpe, más rápido que cualquier otro apéndice depredador dentro del reino animal. En un estudio de la Odontomachus bauri registró velocidades máximas de entre 126 y 230 kmh (78 a 143 mph), con mordazas de cierre dentro de los 130 microsegundos, en promedio. También se observan hormigas que usar sus mandíbulas como una catapulta, para expulsar intrusos o arrojarlos hacia atrás para escapar de una amenaza. Antes del mordisco, la hormiga abre extremadamente sus mandíbulas y la bloquea en esta posición mediante un mecanismo interno. La energía se almacena en una gruesa banda de músculo y es explosivamente liberada cuando son activadas por la estimulación de los órganos sensoriales que se asemejan a pelos en el interior de las mandíbulas. Las mandíbulas también permiten movimientos lentos y finos para otras tareas.
Una especie de hormiga de Malasia, en el grupo Camponotus cylindricus ha agrandado sus glándulas mandibulares, que se extienden hasta su gaster. Cuando se les molesta, los trabajadores rompen la membrana de la Gaster, provocando una explosión de secreciones que contienen acetofenonas y otros productos químicos que inmovilizan a los atacantes. La hormiga posteriormente muere.
Las defensas suicidas por parte de los trabajadores también se anotan en una hormiga brasileña, Forelius pusillus, donde un pequeño grupo de hormigas abandona la seguridad del nido después de sellar la entrada desde el exterior cada noche.
Además de la defensa contra los depredadores, las hormigas necesitan proteger sus colonias de patógenos. Algunas hormigas obreras mantienen la higiene de la colonia y sus actividades incluyen la eliminación de los nidos de compañeros muertos. El ácido oleico se ha identificado como el compuesto liberado por las hormigas muertas, que desencadena la conducta de limpieza en la Atta mexicana mientras que los trabajadores de la Linepithema humile reaccionan a la ausencia de productos químicos característicos (dolichodial y iridomyrmecin) presentes en la cutícula de sus compañeros de nido vivos, para desencadenar un comportamiento similar.
Los nidos pueden estar protegidos frente a las amenazas físicas, tales como las inundaciones y el sobrecalentamiento. Los trabajadores del Cataulacus muticus, una especie arborícola que vive en la planta Hollows, responde a las inundaciones tragándose el agua en el interior del nido y excretándola en el exterior. La Camponotus anderseni, que anida en las cavidades de la madera en los hábitats de manglares, puede sumergirse bajo el agua al cambiar a la respiración anaerobia.
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