O 4 de outubro de 1991 asínase en Madrid o Protocolo ao Tratado Antártico sobre Protección do Medio Ambiente (tamén coñecido como Protocolo de Madrid), que nace pola necesidade de incrementar a protección do medio ambiente antártico e dos ecosistemas dependentes e asociados. O Protocolo designa á Antártida como unha “reserva natural dedicada á paz e á ciencia” (art. 2). No artigo 3 establécense os principios básicos aplicables ás actividades humanas na Antártida.
O Protocolo ten 6 anexos, o anexo II prohibe a toma ou intromisión prexudicial de flora e fauna autóctonas da área do Tratado Antártico e o anexo V establece que calquera zona, incluíndo unha zona mariña, poderá designarse como zonas antárticas especialmente protexidas (ZAEP) e zonas antárticas especialmente administradas (ZAEA). Nas este zonas as actividades prohibiranse, restrinxirán ou administrarán segundo os plans de xestión adoptados.
O Protocolo estableceu o Comité para a Protección do Medio Ambiente (CPA) como grupo de expertos para prover asesoramento e formular recomendacións á Reunión Consultiva do Tratado Antártico (RCTA) sobre a implementación do Protocolo. O CPA reúnese todos os anos con ocasión da RCTA.