El 4 de octubre de 1991 se firma en Madrid el Protocolo al Tratado Antártico sobre Protección del Medio Ambiente (también conocido como Protocolo de Madrid), que nace por la necesidad de incrementar la protección del medio ambiente antártico y de los ecosistemas dependientes y asociados. El Protocolo designa a la Antártida como una “reserva natural dedicada a la paz y a la ciencia” (art. 2). En el artículo 3 se establecen los principios básicos aplicables a las actividades humanas en la Antártida.
El Protocolo tiene 6 anexos, el anexo II prohíbe la toma o intromisión perjudicial de flora y fauna autóctonas del área del Tratado Antártico y el anexo V establece que cualquier zona, incluyendo una zona marina, podrá designarse como zonas antárticas especialmente protegidas (ZAEP) y zonas antárticas especialmente administradas (ZAEA). En dichas zonas las actividades se prohibirán, restringirán o administrarán según los planes de gestión adoptados.
El Protocolo estableció el Comité para la Protección del Medio Ambiente (CPA) como grupo de expertos para proveer asesoramiento y formular recomendaciones a la Reunión Consultiva del Tratado Antártico (RCTA) sobre la implementación del Protocolo. El CPA se reúne todos los años con ocasión de la RCTA.