Zależnie od stopnia dojrzałości, paprykę zaleca się przechowywać w temperaturze 7–8°C — w przypadku owoców zielonych, natomiast dojrzałe, wybarwione — w 5,5–7,0°C. Wilgotność względna powietrza powinna wynosić 90–95%. Paprykę zieloną można przechowywać przez 3–5 tygodni, czyli prawie dwukrotnie dłużej, niż wybarwioną. Owoce poszczególnych odmian mogą się jednak różnić długością okresu przechowywania. Przechowywanie papryki w temperaturze niższej od optymalnej wiąże się z ryzykiem powstawania na powierzchni owoców uszkodzeń chłodowych, objawiających się w postaci punktowych zagłębień i wodnistych plam (fot.). Papryka z takimi uszkodzeniami ma obniżoną wartość handlową.

USZKODZENIA CHŁODOWE PAPRYKI: a — WODNISTE PLAMY, b — ZAGŁĘBIENIA

Podatność na uszkodzenia chłodowe zależy także od stopnia dojrzałości papryki, jak również od tego, o ile temperatura przechowywania jest niższa od wartości optymalnej. Owoce zielone są bardziej wrażliwe na powstawanie tego typu uszkodzeń niż wybarwione. Ponadto w przypadku przechowywania papryki zielonej wskazane jest, aby była ona w pełni wyrośnięta, gdyż owoce nie w pełni wyrośnięte są mniej odporne na uszkodzenia chłodowe. W temperaturze 4°C papryka zielona może być składowana bez widocznych zmian przez 14–18 dni. Natomiast przy 2°C uszkodzenia chłodowe mogą wystąpić na niej już po 1 dniu składowania (takie wyniki uzyskano w przypadku papryki uprawianej w Hiszpanii w tunelach foliowych) lub po 3 tygodniach (dane z izraelskich doświadczeń). Z badań prowadzonych w Instytucie Warzywnictwa wynika, że w temperaturze 1°C na zielonych owocach papryki uszkodzenia chłodowe mogą się pojawiać po około 3–6 dniach składowania. Większą trwałość w tej temperaturze wykazywały owoce takich odmian, jak: Orlando F₁, Tasty F₁ czy Barbadillo F₁.

Powstawanie uszkodzeń chłodowych można opóźnić przez opakowanie owoców. Wyniki badań nad przechowywaniem papryki Roxy F₁ wskazują, że wielkość powierzchni owoców zmienionej pod wpływem chłodu jest ponaddwukrotnie mniejsza u papryki składowanej w opakowaniach z folii perforowanej, niż u przechowywanej luzem. Natomiast na owocach Roxy F1 przechowywanych w temperaturze 1°C w opakowaniach z folii litej uszkodzenia chłodowe powstawały po 6 dniach składowania, a u tej umieszczonej w opakowaniach z folii perforowanej — po 9 dniach. Ponadto przechowywanie owoców w opakowaniach z folii perforowanej korzystnie wpływało na zmniejszenie strat masy w wyniku parowania.

Zielone owoce papryki przechowywane w temperaturze optymalnej lub niższej od optymalnej nie wybarwiają się. Aby przyspieszyć ich dojrzewanie i wybarwianie się, zalecane jest więc podwyższenie temperatury przechowywania, nawet do 20–25°C, chociaż różnice w szybkości wybarwiania się owoców mogą być zauważalne już przy podniesieniu temperatury z 5°C do 10°C. Wilgotność względną powietrza powinno się zwiększyć powyżej 95%. Szybciej ulegają wybarwianiu owoce wzięte do przechowywania jako "zapalone", które już zaczynały się wybarwiać. Papryka należy do tak zwanych roślin nieklimakterycznych, jej owoce są prawie niewrażliwe na oddziaływanie etylenu. Przyspieszanie ich dojrzewania poprzez działanie etylenem jest dyskusyjne. Owoce, które zakończyły wzrost, mogą się szybciej wybarwić po potraktowaniu etylenem, ale też równie szybko zmiękną po zbiorze. Ponadto wszystkie młode części roślin (pędy, liście i zawiązki owoców) mogą zwiędnąć, zżółknąć i opaść. Poza tym preparaty przyspieszające dojrzewanie (np. Ethrel), których czynnikiem aktywnym jest etylen, nie są zarejestrowane do szklarniowej i polowej uprawy papryki, a więc nie można ich stosować. Zabronione jest również używanie preparatów chemicznych po zbiorze i w trakcie przechowywania.

Należy również nadmienić, że w temperaturze niższej niż 7°C papryka w czasie przechowywania może być silniej porażana przez grzyby z rodzaju Alternaria, natomiast
w temperaturze 4,5°C przez szarą pleśń (Botrytis cinerea). Często gnicie owoców rozpoczyna się od szypułki, albowiem w tym miejscu utrzymuje się najwyższa względna wilgotność powietrza. Istotne jest również to, aby podczas zbioru umiejętnie i równo przycinać szypułki. Należy także unikać mechanicznego uszkadzania owoców, gdyż wszelkie zranienia prowadzą do strat w czasie przechowywania.