Madu murni pada dasarnya tidak mudah rusak. Madu bisa tahan bertahun-tahun, bahkan hingga ratusan tahun. Tetapi, untuk menjaga kualitasnya madu harus disimpan dengan baik dan benar.

Madu harus disimpan di tempat yang kering, tidak lembap dan tertutup agar tidak bereaksi dengan lingkungan sekitarnya. Madu bersifat higroskopis atau dapat menarik air. Madu yang keluar dari sel sarang apabila disimpan di tempat terbuka akan segera menarik air, sehingga kadar airnya akan bertambah. Zat gula (alami) yang terkandung di dalam madu lah yang menyebabkan timbulnya sifat higroskopis ini.Fruktosa lebih larut di dalam air dibandingkan dengan glukosa.

Madu yang memiliki kadar air yang tinggi akan mengalami fermentasi, sehingga keawetannya berkurang dan akan menghasilkan alkohol. Madu yang mengalami fermentasi cirinya meletup atau meledak, baik saat diguncang atau dalam keadaan diam. Suhu ideal untuk penyimpanan madu adalah sekitar 20 derajat Celcius dengan kelembapan kurang dari 65%. Penyimpanan madu di atas suhu 25 derajat Celcius akan menurunkan kualitas madu yang disebabkan oleh perubahan enzim dan kimiawi madu.

Penyimpanan madu tidak boleh menggunakan wadah yang terbuat dari besi dan logam lainnya. Penyimpanan madu dalam wadah yang terbuat dari besi akan menyebabkan reaksi kimia antara wadah dan asam-asam organik di dalam madu yang dapat menghasilkan senyawa yang bersifat racun. Wadah yang berbau juga mempengaruhi citarasa madu karena madu dapat menyerap bau. Bila diletakkan di tempat yang terbuka, madu dapat kehilangan air dan zat aromatiknya atau sebaliknya, akan terjadi penyerapan aroma dan air dari udara.

Wadah penyimpanan yang paling baik adalah botol yang terbuat dari kaca lebih dipilih yang berwarna gelap. Tutup wadah sebaiknya cukup besar supaya madu bisa dikeluarkan apalagi bila madu mengkristal. Wadah harus kedap udara dan diletakkan jauh dari sumber panas can cahaya.

Radiasi sinar ultraviolet dapat merusak enzim glukosa oksidase (diastase) sehingga mempengaruhi aktivitas antibakterinya. Madu murni yang disimpan (dengan baik) relatif tahan terhadap bakteri dan jamur. Proses penyimpanan yang baik pun lama-kelamaan tidak akan mampu menahan perubahan madu. Madu akan tetap berubah, baik warna, rasa dan aroma juga zat-zat aktif seperti enzim dan aktivitas antimikrobanya.

Komposisi gula madu akan berubah dengan meningkatnya disakarida dan gula kompleks yang disertai penurunan gula sederhana (fruktosa dan glukosa). Perubahan awal ditandai dengan rasa madu yang makin asam dan hal ini terjadi pada semua jenis madu, hanya waktunya berbeda-beda tergantung dari kondisi awalnya.