Les mésanges bleues chassent sans discontinuer les œufs et les larves d'insectes qu'elles complètent avec des graines . Elles ont une façon particulière de prélever leur nourriture. Au printemps et en été, la mésange bleue examine parfois les chatons des saules, les fleurs de groseilliers à maquereau et ordinaire, et d'autres espèces dont elle apprécie le nectar. Elle peut causer des dégâts aux bourgeons et aux fruits mûrs, mais cela est largement compensé par sa consommation d'insectes. La mésange nonnette et la mésange bleue peuvent cohabiter dans la même forêt. Afin d'éviter la concurrence, chaque espèce cherche dans des endroits différents : la charbonnière dans la partie inférieure des arbres, la nonnette parmi les branches médianes et la mésange bleue dans la cime des arbres et à l'extrémité des branches.

Une partie d'entre elles sont sédentaires et parcourent quelques kilomètres par jour mais certaines sont migratrices.

La mésange bleue se reproduit d'avril à juillet. Le nid est placé dans un trou d'arbre. La ponte est constituée de 9 à 13 œufs dont l'incubation n'excède pas 15 jours. Seule la femelle couve et le mâle s'occupe du ravitaillement de la famille. L'envol des jeunes s'effectue à 19-20 jours mais l'émancipation totale n'intervient qu'au bout de 4 semaines.

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