L’air normal contient 21 % d’oxygène et 0,04 % de dioxyde de carbone. Dans un entrepôt à atmosphère contrôlée (AC ; en anglais CA, controlled atmosphere), l’oxygène est abaissé à 1–3 %, le dioxyde de carbone est maintenu entre 1 et 5 % selon le produit et la température est stabilisée à 0–3 °C. Le peu d’oxygène ralentit la respiration du produit et sa production d’éthylène ; il préserve pendant des mois la fermeté, l’acidité et la couleur du fruit. La pomme, qui tient 3–5 mois en entrepôt frigorifique ordinaire, peut se conserver 8–10 mois en entrepôt AC. L’application dans laquelle l’oxygène est abaissé sous 1,5 % s’appelle ULO (ultra low oxygen, très faible teneur en oxygène).
L’équipement s’ajoute à celui d’une chambre froide ordinaire : panneaux étanches aux gaz dont les joints sont fermés par un mastic et une bande spéciaux, porte étanche aux gaz à joint comprimé, générateur d’azote qui abaisse l’oxygène, épurateur (scrubber) à charbon actif ou à chaux qui retient l’excès de dioxyde de carbone, analyseur de gaz mesurant en continu et automatisme. Comme la pression de la chambre varie avec la température, une soupape d’équilibrage de pression et un sac d’équilibrage souple sont indispensables. L’étanchéité est testée avant la mise en service ; un critère d’acceptation courant est qu’une pression de 250 Pa appliquée à la chambre mette plus de 20–30 minutes à diminuer de moitié.
Il y a aussi des différences du côté du froid. La chambre restant fermée pendant des mois, il n’y a pas de charge due à la porte, mais le produit est vivant et la perte d’humidité est directement une perte de poids ; c’est pourquoi l’évaporateur est choisi à grande surface, avec un faible écart de température, de l’ordre de 3–5 K, et l’humidité relative est maintenue à 90–95 %. Les chambres doivent être remplies et fermées rapidement : en bonne pratique, le remplissage ne dépasse pas une semaine, le produit est d’abord refroidi, puis l’oxygène est abaissé. Chaque variété a ses propres limites d’oxygène et de dioxyde de carbone ; un oxygène sous la limite conduit le produit à la fermentation, un excès de dioxyde de carbone au brunissement interne.
L’avertissement le plus important concerne la sécurité du travail : l’air d’une chambre AC fait perdre connaissance et tue en quelques respirations, et il n’a de surcroît ni odeur ni signe avertisseur. On n’entre pas tant que la chambre n’a pas été ventilée et que la mesure d’oxygène n’est pas remontée au-dessus de 20 % ; les portes sont tenues verrouillées et munies de panneaux d’avertissement. Une fois la chambre ouverte, le produit doit être vendu en quelques semaines ; c’est pourquoi on préfère plusieurs chambres de 100–300 tonnes à une seule grande chambre. Les exigences de température et d’humidité des produits figurent dans le guide des conditions de conservation des aliments ; le calculateur de charge frigorifique donne la puissance préliminaire de chaque chambre.