El 4 d'octubre de 1991 se signa a Madrid el Protocol al Tractat Antàrtic sobre Protecció del Medi ambient (també conegut com a Protocol de Madrid), que neix per la necessitat d'incrementar la protecció del medi ambient antàrtic i dels ecosistemes depenents i associats. El Protocol designa a l'Antàrtida com una “reserva natural dedicada a la pau i a la ciència” (art. 2). En l'article 3 s'estableixen els principis bàsics aplicables a les activitats humanes en l'Antàrtida.
El Protocol té 6 annexos, l'annex II prohibeix la presa o intromissió perjudicial de flora i fauna autòctones de l'àrea del Tractat Antàrtic i l'annex V estableix que qualsevol zona, incloent una zona marina, podrà designar-se com a zones antàrtiques especialment protegides (ZAEP) i zones antàrtiques especialment administrades (ZAEA). En aquestes zones les activitats es prohibiran, restringiran o administraran segons els plans de gestió adoptats.
El Protocol va establir el Comitè per a la Protecció del Medi ambient (CPA) com a grup d'experts per proveir assessorament i formular recomanacions a la Reunió Consultiva del Tractat Antàrtic (RCTA) sobre la implementació del Protocol. El CPA es reuneix tots els anys en ocasió de la RCTA.