Việc sử dụng các thuật toán tìm kiếm địa phương là một yếu tố quyết định tính hiệu quả cho các ứng dụng ACO. Tuy nhiên việc áp dụng các thuật toán tìm kiếm địa phương vào các thuật toán ACO là không hề đơn giản.
Rất nhiều các ứng dụng của các bài toán tối ưu tổ hợp như TSP, bài toán phân chia sản phẩm, hay bài toán định tuyến cho xe cộ, các thuật toán ACO đều cho ra kết quả tốt khi kết hợp các thuật toán tìm kiếm địa phương. Các thuật toán địa phương nhằm xác định ra một miền cục bộ trong lời giải hiện tại (thông qua các phép biến đổi,
23
xáo trộn láng giềng) và sau đó thực hiện tìm kiếm cụ bộ trong phạm vi nó định nghĩa để có được lời giải tối ưu toàn cục. Các thuật toán tìm kiếm địa phương thường tìm ra các lời giải tối ưu cục bộ và dùng những lời giải đó để cập nhật vệt mùi.
Người ta nhận thấy trong nhiều bài toán, quá trình lặp lại các tìm kiếm địa phương ngay từ những lời giải ban đầu được sinh ra ngẫu nhiên không mang lại nhiều hiệu quả lắm. Do đo quá trình sinh ra các lời giải ban đầu cho các thuật toán tìm kiếm địa phương không mang lại các kết quả như ý và nó thực sự không phải là một nhiệm vụ đơn giản.
Trên thực tế, khi kết hợp các thành phần của lời giải tối ưu cục bộ một cách ngẫu nhiên người ta thu được những lời giải mới hứa hẹn hơn cho thuật toán tìm kiếm địa phương. Bằng thực nghiệm, có thể thấy sự kết hợp của các lời giải tham lam thích nghi theo xác suất với các thuật toán tìm kiếm địa phương có thể đạt được những kết quả hơn cả.