الأسلوب التي يتبعه النمل في تحديد أقصر الطرق بين مملكته والطعام يتم بفرز مادة كيميائية على طريقه فى أثناء سيره. يفرز النمل هذه المادة ليرسم الطريق بين الغذاء ومملكته، وفي كل مرة تمشي نملة في المسار نفسه تفرز المزيد من تلك المادة. في بداية الأمر يكون مسار النمل عشوائيا، إلا أن النملة التي رسمت مسارا أقصر تستطيع قطع المسافة بين الطعام ومنزلها في وقت أوجز، وبالتالي تستطيع العودة للمشي على المسار نفسه مجددا، فتفرز المزيد من تلك المادة على مسارها. ذلك ينتج عنه أن المسارات الأقصر تحصل على كم أكبر من المادة التي يفرزها النمل، وكلما زادت هذه المادة على مسار ما كلما تم استقطاب المزيد من النمل للمشي في المسار نفسه، وهذا هو ما يجعل النمل يبدأ في الانتظام في مسار مختصر بعد أن كان يمشي بشكل عشوائي.
خوارزمية مملكة النمل تم ابتكارها منذ التسعينيات، وهي تعمل بالنظام نفسه آنف الذكر. كانت هذه الخوارزمية يطلق عليها الدكتور ماركو دوريجو (Marco Dorigo) من جامعة بروكسل الحرة (Free University of Brussels) «نظام النمل» آن ذاك. وقد تم استخدام هذه الخوارزمية فى البحث عن أفضل الحلول لعدد كبير من التحديات.
فمثلا يمكن لشركة الكهرباء رسم مسار لفريق الصيانة الذي يلزمه المرور على عدد من المواقع في وقت وجيز. في هذه الحالة، تطلق الخوارزمية نملا افتراضيا يجوب كل الطرق المحتملة بشكل عشوائي، ثم تسجل الخوارزمية كل المسارات المتبعة، وفي كل مرة يتم إطلاق نمل افتراضي يتم تقليص المسافة اللازمة للوصول للوجهة النهائية بالطريقة نفسها التي يتبعها النمل الحقيقي. وبهذه الخوارزمية تتمكن الشركة من تحديد مسار العمل الأقصر لفريق الصيانة.