Thành phần không khí tồn trữ có ảnh hưởng quan trọng đến đặc điểm và cường độ hô hấp, nói khác đi là đến quá trình trao đổi chất.
Tăng hàm lượng CO2 và giảm O2 trong không khí có tác dụng hạn chế hô hấp (hiếu khí) của rau quả. Khi hàm lượng CO2 tăng lên đến 3 – 5% và lượng O2 giảm đi tương ứng (chỉ còn 16 – 18%) thời gian bảo quản của rau quả có thể tăng lên đến 3 – 4 lần so với khi tồn trữ ở khí quyển bình thường (0,03% CO2, 21% O2, 79% N2). Nhưng nếu CO2 tăng quá 10% sẽ sinh ra quá trình hô hấp yếm khí phá vỡ cân bằng các quá trình sinh lý, làm cho rau quả mất khả năng đề kháng tự nhiên dẫn đến sự thâm đen và thối hỏng.
Các giống, loại rau quả khác nhau có sự thích hợp với thành phần khí khác nhau. Loại rau quả “ bền CO2” thích hợp với nồng độ CO2 cao. Loại “không bền CO2” thích hợp với nồng độ CO2 dưới 10%.
Tăng hàm lượng N2 cũng là biện pháp kéo dài thời gian tồn trữ. Ví dụ: khi tồn trữ táo với CO2 là 5% và O2 là 3% cho kết quả tốt. Thí nghiệm cũng cho thấy, nếu không khí không có CO2, chỉ 3% O2 và 97% N2 thì cường độ hô hấp không thay đổi nhiều. Kết quả tồn trữ cũng tốt nếu bảo quản rau quả trong khí quyển chỉ có N2. Ảnh hưởng của sự thay đổi thành phần không khí đến trao đổi chất trong rau quả khá phức tạp, trước hết là sự giảm cường độ hô hấp và làm chậm quá trình chính tiếp. Lượng đường giảm, nhưng rất chậm so với tồn trữ bình thường. Độ acid có thể không giảm mà có khi tăng do sự tạo ra acid xucxinic, Clorophyll nói chung ổn định. Khi duy trì được thành phần khí thích hợp thì chất lượng rau quả, về toàn diện mà nói, có thể cao hơn cả tồn trữ lạnh.
Nếu kết hợp tồn trữ lạnh với khí quyển điều chỉnh thì khả năng tồn trữ sẽ tốt hơn nhiều so với chỉ dùng một biện pháp riêng rẽ.
Bằng con đường thay đổi thành phần khí trong khí quyển, có thể làm cho quả (chuối, xoài, đu đủ, dứa,…) chín nhanh. Thông thường, dùng các khí hydrocacbon không no như etylen, axetylen, propylen. Các khí này không có trong thành phần của không khí tự nhiên.