Detaljer om kontrakten vil komme senere i dag, opplyser Cagliari.
Gianfranco Zola har spilt i Chelsea siden 1996.(Foto: Ben Radford/Getty Images)
Chelsea hadde håpet å få Zola til å bli i klubben ett år til og hjelpe klubben i mesterligaen.
Zola takket imidlertid nei til en kontrakt som ville gjort at lønnen hans ble mer enn halvert.
Chelsea tilbød ham 1,3 millioner pund, mens han tidligere har fått 2,8 millioner pund årlig.
Cagliari holder til på Sardinia og Zola (som selv er fra øya) får dermed anledning til å vise seg frem for sine hjemlige tilhengere de siste årene av karrieren.
Zola, som fyller 37 år lørdag, har tidligere spilt for Napoli og Parma, og kom til Chelsea i november 1996.
Han har vært med på å vinne FA-cupen to ganger, ligacupen en gang, og den europeiske cupvinnercupen en gang (1998).