Sachverhalt:
A. Die X._AG betreibt in der Gemeinde Bäretswil ein Unternehmen, das auf die Imprägnierung hochwertiger Aktivkohle für die Luftaufbereitung spezialisiert ist und verschiedene Aktivkohle-Spezialitäten herstellt. Das Grundstück Kat.-Nr. 6930 (ehemals Kat.-Nr. 4982), auf dem sich ihr Betriebsgebäude (Assek.-Nr. 1246) befindet, liegt gemäss kantonalem Richtplan ausserhalb des Siedlungsgebiets in der Landwirtschaftszone und in einem Landschafts-Förderungsgebiet.
B. Der beschriebene Betrieb am erwähnten Standort entstand am 18. November 1982. Die Direktion der öffentlichen Bauten des Kantons Zürich (heute kantonale Baudirektion) genehmigte die Bewilligungen des Gemeinderats von Bäretswil für den Umbau und die Umnutzung des früheren Geflügelaufzuchtstalls Assek-Nr. 1246 mit der Begründung, das Umbau- und Umnutzungsvorhaben entspreche den Zielsetzungen des vom Regierungs- und vom Bundesrat genehmigten Entwicklungskonzepts "Pro Zürcher Berggebiet" und sei daher als standortgebunden zu betrachten. Am 26. Januar 1983 wurde eine weitere Nutzungsänderung mit der gleichen Begründung genehmigt. Die Baudirektion erteilte sodann am 26. August 1998 eine Ausnahmebewilligung nach Art. 24 RPG für den Anbau einer Luftreinigungsanlage an der bestehenden Lager- und Fabrikationshalle auf dem Grundstück Kat.-Nr. 6930. Das Vorhaben sei standortgebunden. Eine weitere Ausnahmebewilligung im Sinn von Art. 24 RPG wurde am 12. Oktober 2000 für die Verschiebung des Chemieumschlagplatzes unter die geplante Erweiterung der Überdachung an der Südostfassade des Gebäudes Assek.-Nr. 1246 erteilt. Schliesslich erhielt die Bauherrschaft im Jahr 2003 eine Bewilligung für den Anbau einer Unterterrain-Lagerhalle mit einer Zufahrtsrampe.
C. Am 15. Dezember 2009 reichte die X._AG einen überarbeiteten Entwurf des Privaten Gestaltungsplans "Mittlere Zelg" beim Amt für Raumordnung und Vermessung (ARV) zur Vorprüfung ein. Im Wesentlichen umfasst dieser Gestaltungsplan die Erstellung eines neuen unterirdischen Lagerraums auf den Grundstücken Kat.-Nrn. 5729, 5730, 6930 und 6931, die Vergrösserung der Produktionsfläche im Gebäude Assek.-Nr. 342 mittels Auslagerung von Büro- und Laborräumen in das bestehende Gebäude Assek.-Nr. 342 auf dem Grundstück Kat.-Nr. 5729 sowie die Erstellung von Erschliessungsflächen und Flächen für oberirdische Parkplätze. Das ARV hielt dazu am 15. Juni 2010 fest, es könne keinen positiven Antrag auf Genehmigung in Aussicht stellen.
D. Am 16. Juni 2010 stimmte die Gemeindeversammlung Bäretswil der Festsetzung des Privaten Gestaltungsplans "Mittlere Zelg" mit grossem Mehr zu. Der Beschluss wurde am 25. Juni 2010 im Amtsblatt publiziert.
E. Dagegen erhoben Pro Natura Schweiz und Pro Natura Zürich am 12. Juli 2010 Rekurs bei der damaligen Baurekurskommission III (neu seit 1. Januar 2011: Baurekursgericht). Am 25. November 2010 fand ein Augenschein vor Ort statt, woraufhin das Baurekursgericht das Rechtsmittel am 12. Januar 2011 guthiess und den Beschluss der Gemeindeversammlung aufhob.
F. Sowohl die X._AG als auch die Gemeinde Bäretswil gelangten dagegen in separaten Beschwerden ans Verwaltungsgericht des Kantons Zürich. Die Beschwerdeführer stellten im Wesentlichen je die gleichlautenden Anträge auf Aufhebung des angefochtenen Urteils und ersuchten um Durchführung eines Augenscheins. Die Gemeinde verlangte zudem eine mündliche Verhandlung.
Am 1. September 2011 genehmigte die Baudirektion den Privaten Gestaltungsplan "Mittlere Zelg", setzte ihn aber aufgrund des hängigen Rechtsmittelverfahrens noch nicht in Kraft.
Nachdem die Beschwerden am 22. Februar 2011 vereinigt worden waren, wies sie das Verwaltungsgericht am 10. November 2011 ab.
G. Die Gemeinde Bäretswil (Beschwerdeführerin 1) gelangt mit Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten und subsidiärer Verfassungsbeschwerde vom 6. Januar 2012 ans Bundesgericht (Verfahren 1C_13/2012). Sie stellt Antrag auf Aufhebung des Urteils des Verwaltungsgerichts. Der kommunal und kantonal je ordentlich genehmigte private Gestaltungsplans "Mittlere Zelg" sei zu bestätigen und damit die Voraussetzung für dessen Inkraftsetzung zu schaffen. Eventualiter sei die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen.
In ihrer Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten vom 13. Januar 2012 (Verfahren 1C_25/2012) beantragt die X._AG (Beschwerdeführerin 2) dem Bundesgericht im Wesentlichen die Aufhebung des verwaltungsgerichtlichen Urteils und die Durchführung eines Augenscheins.
Pro Natura Zürich schliesst auf Abweisung beider Beschwerden, während die Gemeinde Bäretswil Antrag auf Gutheissung der Beschwerde 1C_25/2012 stellt. Das Verwaltungsgericht des Kantons Zürich verzichtet in beiden Fällen auf eine Stellungnahme in materieller Hinsicht. Das Bundesamt für Raumentwicklung (ARE) hat sich ebenfalls zur Sache vernehmen lassen und beantragt je die Abweisung der Beschwerden.
In ihren weiteren Eingaben halten die beiden Beschwerdeführerinnen sinngemäss je an ihren Anträgen fest.

Erwägungen:
1. 1.1 Da die beiden Beschwerden 1C_13/2012 und 1C_25/2012 denselben Sachverhalt betreffen und materiell über weite Teile gleiche Vorhalte beinhalten, sind die Verfahren zu vereinigen. In diesem Zusammenhang ist die Rüge der Beschwerdeführerin 1, wonach schon das Verwaltungsgericht die Beschwerden nicht hätte vereinigen dürfen, abzuweisen. Es ist in keiner Weise ersichtlich noch rechtsgenüglich dargetan, welchen Rechtsnachteil die Beschwerdeführerin 1 durch dieses Vorgehen erlitten hätte. Die Vereinigung dient der Prozessökonomie, was nur im Interesse der Beteiligten sein kann. Entgegen der Behauptungen der Beschwerdeführerin 1 hat die Vorinstanz ihre Interessenabwägung nicht nur unter dem Blickwinkel der privaten Interessen der Beschwerdeführerin 2 vorgenommen, sondern die Interessen umfassend geprüft. Die Verfehlungen, welche die Beschwerdeführerin 1 dem Verwaltungsgericht in diesem Zusammenhang vorwirft, sind im Rahmen der materiellen Prüfung zu beurteilen (dazu E. 4 hiernach). Die Verfahrensvereinigung an sich hat nicht automatisch negative Konsequenzen zulasten der Beschwerdeführerin 1 zur Folge. Sie ist verfassungsrechtlich nicht zu beanstanden.
1.2 Dem angefochtenen Urteil liegt eine Streitigkeit über planungsrechtliche Fragen zugrunde. Nach Art. 34 Abs. 1 RPG (SR 700) gelten für die Rechtsmittel an die Bundesbehörden die allgemeinen Bestimmungen über die Bundesrechtspflege. Die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten nach <ref-law> steht auf dem Gebiet des Raumplanungs- und Baurechts zur Verfügung. Das Bundesgerichtsgesetz enthält keinen Ausschlussgrund (<ref-law>).
1.3 Die Beschwerdeführerin 1 rügt u.a. eine Verletzung der Gemeindeautonomie. Die Gemeinde wird durch den angefochtenen Entscheid als Trägerin der kommunalen Nutzungsplanung (Art. 101 der Kantonsverfassung vom 27. Februar 2002 [KV/ZH; LS101] und § 2 lit. c des kantonalen Planungs- und Baugesetzes vom 7. September 1975 [PBG/ZH; LS 700.1]) in ihren hoheitlichen Befugnissen betroffen. Damit ist sie nach Art. 89 Abs. 2 lit. c BGG berechtigt, unter Berufung auf <ref-law> und Art. 89 bzw. Art. 101 KV/ZH Beschwerde wegen Verletzung der Gemeindeautonomie zu erheben (BGE 135 I 302 E. 1.1 S. 304 mit Hinweisen). Ob ihr die beanspruchte Autonomie tatsächlich zukommt, ist eine Frage der materiellen Beurteilung (<ref-ruling> E. 1.2 S. 45 mit Hinweisen).
1.4 Die Beschwerdeführerin 2 hat am kantonalen Verfahren teilgenommen (<ref-law>). Sie ist als Grundstückseigentümerin und Betriebsinhaberin durch den Entscheid der Vorinstanz besonders berührt und verfügt über ein schutzwürdiges Interesse an der Aufhebung oder Änderung des angefochtenen Entscheids (Art. 89 Abs. 1 lit. b und c BGG).
1.5 Nicht einzutreten ist auf die von der Beschwerdeführerin 1 erhobene subsidiäre Verfassungsbeschwerde. Diese gelangt vorliegend nicht zur Anwendung, nachdem die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten zulässig ist (vgl. <ref-law>).
1.6 Sachverhaltsfeststellungen können nur gerügt werden, wenn sie offensichtlich unrichtig, d.h. willkürlich (<ref-ruling> E. 1.2.2 S. 252) sind, auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruhen und für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sind (<ref-law>). Soweit insbesondere die Beschwerdeführerin 1 der Vorinstanz offensichtlich unhaltbare Sachverhaltsfeststellungen anlastet, verfällt sie über weite Teile in appellatorische Kritik am angefochtenen Entscheid, indem sie der vorinstanzlichen Begründung einzig ihre eigene Sicht der Dinge gegenüberstellt, ohne darzulegen, inwiefern die Feststellungen der Vorinstanz willkürlich sein sollten. Darauf ist im Rahmen der einzelnen Rügen näher einzugehen.
1.7 Der entscheidrelevante Sachverhalt ergibt sich mit hinreichender Klarheit aus den Akten. Der Antrag auf Durchführung eines bundesgerichtlichen Augenscheins ist darum abzuweisen.
2. Vorab macht die Beschwerdeführerin 1 eine Verletzung des rechtlichen Gehörs geltend, weil sie im Verfahren vor dem Verwaltungsgericht die Vernehmlassung der Beschwerdegegnerin nicht erhalten hat.
2.1 Nach der Rechtsprechung kann eine - nicht besonders schwerwiegende - Verletzung des rechtlichen Gehörs ausnahmsweise als geheilt gelten, wenn die Betroffenen die Möglichkeit erhalten, sich vor einer Beschwerdeinstanz zu äussern, welche die von der Gehörsverletzung betroffen Aspekte mit derselben Kognition überprüfen kann wie die Vorinstanz, auch wenn dies zwangsläufig zum Verlust einer Instanz führt (Urteil 1C_478/2008 vom 28. August 2009 [publ. in: URP 2009 S. 910] E. 3.2 mit Hinweis auf <ref-ruling>). Ausnahmsweise kann auch bei einer schwerwiegenden Verletzung des rechtlichen Gehörs von einer Rückweisung abgesehen werden, wenn dies zu einem formalistischen Leerlauf und damit zu unnötigen Verzögerungen führen würde, die mit dem Interesse der betroffenen Parteien an einer beförderlichen Beurteilung der Sache nicht zu vereinbaren wären (<ref-ruling> E. 2.3.2 S. 197; <ref-ruling> E. 2.2 S. 204 f. mit Hinweis; Urteil 1C_58/2010 vom 22. Dezember 2010 E. 2.1.3 [nicht publ. Erwägung von <ref-ruling>]).
2.2 Dieser Fall trifft hier zu: Zwar wird von keiner Seite bestritten, dass der Gemeinde die Möglichkeit zur Replik genommen wurde, weil ihr die Vernehmlassung von Pro Natura (aus Versehen) nicht zugestellt worden ist. Das Verwaltungsgericht gesteht diese Gehörsverletzung denn auch selber zu. Indes lauteten die Beschwerden der Gemeinde und der Betriebsinhaberin materiell zu weiten Teilen gleich und stellten beide in den Hauptpunkten gleichlautende Anträge. Das Verwaltungsgericht hat sich mit allen Rügen hinlänglich auseinandergesetzt. Für die Vorinstanz gab es (wie sogleich zu zeigen ist zu Recht) keinen Grund, die Beschwerde der privaten Eigentümerin gutzuheissen. Eine Rückweisung würde darum zu einem prozessualen Leerlauf führen, ist doch bereits jetzt absehbar, dass das Verwaltungsgericht die Beschwerde der Gemeinde nach erfolgter Rückweisung der Angelegenheit zur Gewährung des Replikrechts - auch unter Berücksichtigung der Gesichtspunkte der Gemeindeautonomie - erneut abweisen müsste, wenn es nicht widersprüchliche Urteile fällen und entgegengesetzt zu seinem Entscheid betreffend die Beschwerdeführerin 2 befinden wollte, wovon nicht auszugehen ist. Die Rückweisung würde in der vorliegenden Konstellation daher eine reine Pflichtübung ohne reale Erfolgschancen und praktischen Nutzen darstellen und niemandem dienen. Im Weiteren konnte sich die Beschwerdeführerin 1 in ihrer Beschwerde an das Bundesgericht in Kenntnis aller Argumente umfassend äussern und steht dem Bundesgericht in den entscheidwesentlichen Fragen die volle Kognition zu (vgl. E. 3 und 4 hiernach). Unter diesen Umständen rechtfertigt es sich, die erwähnte Gehörsverletzung in letzter Instanz zu heilen.
2.3 Sodann machen beide Beschwerdeführerinnen in verschiedener Hinsicht geltend, die Vorinstanz sei auf diverse Rügen überhaupt nicht oder nicht in genügender Weise eingegangen bzw. habe die eingereichten Beweismittel nicht genügend berücksichtigt, was als Verletzung des rechtlichen Gehörs zu qualifizieren sei. Sie rügen damit namentlich eine Verletzung der Begründungspflicht, welche Bestandteil des Anspruchs auf rechtliches Gehör (<ref-law>) bildet. Diese Vorhalte überzeugen nicht: Die grundsätzliche Pflicht der Behörde, ihren Entscheid zu begründen, bedeutet nicht, dass sich die Behörde mit jeder tatbeständlichen Behauptung und jedem rechtlichen Einwand auseinandersetzen muss. Vielmehr kann sie sich auf die für den Entscheid wesentlichen Punkte beschränken. Der Bürger soll wissen, warum die Behörde entgegen seinem Antrag entschieden hat, damit er gegebenenfalls den Entscheid sachgerecht anfechten kann (<ref-ruling> E. 4.1; <ref-ruling> E. 3.1 S. 277; je mit Hinweisen). Diesen Anforderungen genügt der vorinstanzliche Entscheid bei Weitem. Das Verwaltungsgericht legt ausführlich dar, weshalb es den Privaten Gestaltungsplan als bundesrechtswidrig erachtet und nimmt eine umfassende Interessenabwägung vor. Es nennt die massgeblichen Argumente, ohne dass es dazu auf jeden einzelnen Beschwerdepunkt eingehen müsste. Aus dem Umstand, dass das Verwaltungsgericht den relevanten Sachverhalt rechtlich anders beurteilt hat als sie, kann insbesondere die Beschwerdeführerin 1 nicht auf eine Gehörsverletzung schliessen.
2.4 Aus dem verfassungsrechtlichen Anspruch auf rechtliches Gehör gemäss <ref-law> ergibt sich sodann für die Parteien das Recht, Beweisanträge zu stellen, und für die Behörden die Pflicht, rechtzeitig und formgültig angebotene Beweisbegehren entgegenzunehmen und zu berücksichtigen (vgl. <ref-ruling> E. 2b S. 56). Indes kann der Richter das Beweisverfahren schliessen, wenn die Anträge nicht erhebliche Tatsachen betreffen. Gleichermassen kann er Beweisanträge ohne Verletzung des rechtlichen Gehörs ablehnen, wenn er aufgrund bereits abgenommener Beweise seine Überzeugung gebildet hat und ohne Willkür in vorweggenommener antizipierter Beweiswürdigung annehmen kann, dass seine Überzeugung durch weitere Beweiserhebungen nicht geändert würde (<ref-ruling> E. 3 S. 157; <ref-ruling> E. 2.1 S. 428; <ref-ruling> E. 4a S. 211; je mit Hinweisen). Mit Blick auf diese Rechtsprechung ist dem Verwaltungsgericht nicht vorzuwerfen, dass es auf einen weiteren Augenschein verzichtet hat. Wie in E. 1.7 hiervor festgestellt, ergibt sich der entscheidrelevante Sachverhalt mit hinreichender Klarheit aus den Akten. Nicht nur geben die Pläne und die Sonderbauvorschriften Aufschluss über den Ist- und den geplanten Zustand. Zusätzlich hatte das Baurekursgericht einen Augenschein vor Ort durchgeführt, dazu ein Protokoll verfasst und Bilder gemacht. Diese finden sich ebenfalls in den Unterlagen. Dass dieser Ortstermin, der sowohl im Betriebsinnern als auch in der Umgebung erfolgte, gewissen Aspekten ungenügend Rechnung getragen hätte, wurde von den Parteien dort nicht gerügt (vgl. das Protokoll vom 25. November 2010, act. 11/1), sondern von der Beschwerdeführerin 1 im Nachhinein geltend gemacht. Diese blosse Behauptung vermag nicht zu überzeugen. Wie bereits das Verwaltungsgericht zutreffend in Erwägung gezogen hat, geht aus dem Protokoll auch nicht hervor, dass einer Partei in unzulässiger Weise das Wort verweigert worden wäre. Es ist nicht einzusehen, warum das Baurekursgericht jedes Gebäude im Innern hätte anschauen müssen, um zu einem anderen Schluss zu gelangen. Es konnte sich vor Ort einen Eindruck von der Gebäudegruppe und deren Erscheinungsbild machen. Wie sich die geplante unterirdische Halle im Gelände einpassen soll, ergibt sich aus dem Gestaltungsplan. Die Vorinstanz durfte darum willkürfrei von einer weiteren Begehung absehen.
2.5 Nicht gehalten war das Verwaltungsgericht grundsätzlich, auf den Entscheid der Baudirektion vom 1. September 2011 Bezug zu nehmen, wie dies die Beschwerdeführerin 1 verlangt. Dieser erging ausserhalb des beim Verwaltungsgericht hängigen Rechtsmittelverfahrens. Das Verwaltungsgericht hatte sich in erster Linie mit dem bei ihm angefochtenen Urteil des Baurekursgerichts auseinanderzusetzen. Die Genehmigung des Gestaltungsplans durch die Baudirektion ist denn bis anhin auch nicht in Kraft gesetzt worden. Im Übrigen geht aus den Erwägungen des angefochtenen Urteils klar hervor, dass das Verwaltungsgericht die rechtliche Einschätzung der Baudirektion nicht teilt. Auf die einzelnen Punkte des Genehmigungsentscheids musste es darum nicht eingehen. Wenn sich die Beschwerdeführerin 1 in diesem Zusammenhang auf die Souveränität der Kantone beruft, verkennt sie, dass auch diese in ihrem hoheitlichen Handeln an das Gesetz gebunden sind.
3. Insgesamt wenden sich beide Beschwerdeführerinnen gegen die Auffassung des Verwaltungsgerichts, wonach es sich beim strittigen Gestaltungsplan um eine unzulässige Kleinbauzone handle. Gerügt werden u.a. eine falsche Sachverhaltsfeststellung, eine mangelnde Interessenabwägung und eine falsche Anwendung von Bundesrecht.
3.1 Nach der bundesgerichtlichen Rechtsprechung ist die Schaffung einer Bauzone bzw. Spezialnutzungszone für ein konkretes Projekt zulässig, wenn die Planungsmassnahme den Zielen und Grundsätzen der Nutzungsplanung gemäss RPG entspricht. Ist dies der Fall, so ist sie rechtmässig und stellt keine Umgehung von Art. 24 ff. RPG dar, auch wenn eine Ausnahmebewilligung für das Bauvorhaben ausgeschlossen wäre. Eine Umgehung von Art. 24 ff. RPG ist nur anzunehmen, wenn mit der fraglichen Planungsmassnahme eine unzulässige Kleinbauzone geschaffen wird oder wenn sie sonst auf einer sachlich nicht vertretbaren Interessenabwägung beruht. Kleinbauzonen sind im Allgemeinen unzulässig, wenn sie gegen das raumplanerische Ziel verstossen, die Siedlungstätigkeit in Bauzonen zusammenzufassen und die Streubauweise für nicht freilandgebundene Bauten zu verhindern. Ermöglicht eine Kleinbauzone jedoch keine zusätzliche Streubauweise, sondern einzig eine geringfügige Erweiterung bereits bebauten Gebiets oder die massvolle Erweiterung bestehender Bauten, ist sie zulässig, sofern sie auch sonst auf einer sachlich vertretbaren Interessenabwägung beruht (<ref-ruling> E. 3a S. 395; Urteile 1C_374/2011 vom 14. März 2012 E. 3; 1C_118/2011 vom 15. September 2011 E. 4.3; 1A.271/2005 vom 26. April 2006 E. 3.1, in: ZBl 108/2007 S. 30).
3.2 Auch nach dem kantonalen Recht ist die Ausscheidung von Sondernutzungszonen innerhalb des Landwirtschaftsgebiets nicht absolut ausgeschlossen. Gemäss Ziff. 3.2.3 lit. c des kantonalen Richtplantextes kann "mit der nachgeordneten Richt- und Nutzungsplanung [...] das Landwirtschaftsgebiet zur Wahrnehmung der Aufgaben des jeweiligen Planungsträgers durch Ausscheidung von Erholungsgebieten bzw. in der Nutzungsplanung durch Festsetzung von Freihaltezonen, Erholungszonen, Gestaltungsplänen oder Zonen für öffentliche Bauten und Anlagen "durchstossen" werden. Im Rahmen der Genehmigung solcher Planungsmassnahmen sind jedoch hohe Anforderungen an die sachgerechte Interessenabwägung zu stellen. Insbesondere ist darzulegen, weshalb die betreffenden Nutzungen nicht zweckmässig innerhalb des Siedlungsgebiets untergebracht werden können, und es sind die Anordnungen des Sachplans Fruchtfolgeflächen zu berücksichtigen". Sodann sieht Ziff. 2.2.2 lit. a Abs. 2 des kantonalen Richtplans vor, dass das im Richtplan bezeichnete Siedlungsgebiet auf regionaler und kommunaler Stufe grundsätzlich weder vergrössert noch verkleinert werden kann. Durch die generalisierte und nicht parzellenscharfe Darstellung des Siedlungsgebiets verbleibt den Gemeinden jedoch auch bei der Abgrenzung der Bauzonen ein Anordnungsspielraum. Dieser Anordnungsspielraum stellt sicher, dass bei der Festsetzung von Bauzonen auf örtliche Besonderheiten und Umstände wie spezielle topographische Verhältnisse oder den Stand der Erschliessung angemessen Rücksicht genommen werden kann (Richtplan-Text a.a.O.).
3.3 Ausgehend davon, dass Planungsmassnahmen mit den Zielen und Grundsätzen der Nutzungsplanung gemäss Raumplanungsgesetz vereinbar sein müssen, ergeben sich aus der bundesgerichtlichen Rechtsprechung mit dem Richtplantext weitgehend deckungsgleiche Voraussetzungen für die Ausscheidung einer Spezialnutzungszone für ein konkretes Projekt. Primär ist dabei der Grundsatz der Trennung von Bau und Nichtbaugebiet zu beachten (<ref-law>; Art. 3 Abs. 2 RPG), woraus sich das Verbot von Kleinbauzonen ergibt. Eine geringfügige Erweiterung bereits bebauten Gebiets oder die massvolle Erweiterung bestehender Bauten kann sich jedoch wie erwähnt als zulässig erweisen, sofern sie auf einer sachlich vertretbaren Interessenabwägung beruht und eine zusätzliche Streubauweise vermieden wird (Urteile des Bundesgerichts 1C_374/2011 vom 14. März 2012 E. 3; 1C_118/2011 vom 15. September 2011 E. 4.3; 1C_153/2007 vom 6. Dezember 2007 E. 3.1; vgl. auch GIAN SCHMID, Projektbezogene Nutzungsplanung im Gebiet ausserhalb der Bauzonen, Zürich 2001, S. 173 f.).
3.4 Das Verwaltungsgericht hat sich eingehend mit dieser Rechtsprechung auseinandergesetzt und zunächst festgehalten, dass der streitbetroffene Betrieb in der Landwirtschaftszone zonenwidrig ist. Sodann gelangte es in einem ersten Zwischenschritt zum Schluss, aus der Rechtsprechung lasse sich nicht ableiten, dass projektbezogene Nutzungsplanungen zwingend standortgebunden im Sinn von Art. 24 lit. a RPG sein müssten. Indessen könne die Frage nach der Standortgebundenheit mittelbar gleichwohl relevant sein, indem sie im Rahmen der erforderlichen Interessenabwägung ein zusätzliches Kriterium für oder wider die streitbetroffene Planung bilde - dies namentlich in Fällen, in denen das davon erfasste Areal nicht unmittelbar an das Siedlungsgebiet angrenze. Bei der Erweiterung des bestehenden Gebäudevolumens sei nicht auf die Bestimmungen von Art. 42 Abs. 3 bzw. <ref-law> abzustellen, deren Anwendung im vorliegenden Fall ausgeschlossen sei, sondern es gelte zu prüfen, ob der umstrittene Gestaltungsplan nur eine geringfügige Erweiterung bereits bebauten Gebiets oder eine massvolle Erweiterung bereits bestehender Bauten beinhalte.
Letztere Voraussetzung verneinte das Verwaltungsgericht in der Folge: Der Plan erlaube weitreichende bauliche Erweiterungen des bestehenden Betriebs in einer Nichtbauzone. Mit dem unterirdischen Lagerraum und der Auslagerung der Büro- und Laborräume in eine andere Baute könne die Gebäudegrundfläche von rund 1'000 m2 auf rund 3'700 m2 erhöht werden, während entsprechend das Gebäudevolumen von rund 6'000 m3 auf rund 15'300 m3 zunehmen würde. Auch liessen die Bestimmungen zu, innerhalb der zulässigen Gebäudehöhe die Geschosszahl frei zu wählen. Des Weiteren seien Erschliessungsflächen und Parkplätze vorgesehen. Obgleich die Versiegelung der Flächen auf das betriebsnotwendige Minimum zu beschränken sei, wäre im Rahmen des Gestaltungsplans eine Erschliessung um die bestehenden Gebäude im Baufeld A1 und A2 zulässig, was bei einer Realisierung ebenso eine unter raumplanerischen Aspekten wesentliche Zunahme bebauter Fläche darstellen würde. Unabhängig von der Anwendbarkeit von <ref-law> könnten die geplanten Erweiterungen nach Ansicht der Vorinstanz nicht mehr als massvoll bzw. geringfügig im Sinne der Rechtsprechung betrachtet werden.
3.5 Weiter gibt das Verwaltungsgericht zu bedenken, dass die Distanz vom Gestaltungsplanareal zum Siedlungsgebiet ca. 600 m betrage, weshalb ersteres nicht mehr am Rand des Siedlungsgebiets liege. Infolgedessen könne der Anordnungsspielraum der Gemeinden gemäss Ziff. 2.2.2 lit. a Abs. 2 des kantonalen Richtplan-Texts, wonach bei der Festsetzung von Bauzonen auf örtliche Besonderheiten und Umstände, spezielle topografische Verhältnisse oder den Stand der Erschliessung angemessen Rücksicht genommen werden dürfe, nicht mehr zum Tragen kommen. Schliesslich gesteht das Verwaltungsgericht auch der bestehenden Gebäudegruppe keinen Siedlungscharakter zu.
3.6 Was die Beschwerdeführerinnen dagegen vorbringen, vermag nicht zu überzeugen. Insbesondere ist der Beschwerdeführerin 1 zu widersprechen, wenn sie rügt, das Verwaltungsgericht habe sich bei der Flächenberechnung entgegen der Offizialmaxime an Parteibehauptungen gehalten. Die Vorinstanz hat auf die aufgelegten Pläne, die Sonderbauvorschriften und die Berechnungen des ARV abgestellt und nicht einfach unbesehen auf die Zahlen der Beschwerdegegnerin (Schreiben des ARV vom 15. Juni 2010 im Rahmen der Vorprüfung, act. 11/5/1 S. 2; siehe auch die Verweise auf die Aktenstücke im angefochtenen Urteil E. 8.2); allerdings ist das ARV von einer bestehenden Grundfläche von 1'000 m2 und einer Steigerung auf 2'600 m2 ausgegangen. Selbst wenn man die Zahlen der Beschwerdeführerin 1 zugrunde legt, welche der heutigen Nutzfläche von 2'342 m2 eine neue von 4'147 m2 gegenüberstellt, wird deutlich, dass die Vergrösserung der Fläche um 1'805 m2 (77 %) erheblich ist. Unabhängig von den zur Diskussion stehenden Zahlen zeigt ein Blick in die Unterlagen, dass mit dem Gestaltungsplan bedeutsam erweiterte Nutzungsmöglichkeiten einher gehen. Entgegen der Meinung der Beschwerdeführerin 1 ist dabei nicht auf die beabsichtigte Nutzung abzustellen, sondern auf die gesamten Ausbaumöglichkeiten, welche der Gestaltungsplan bietet. Ist dieser einmal genehmigt, darf er voll ausgeschöpft werden. Als zutreffend erweist sich auch der Hinweis des Verwaltungsgerichts, dass gemäss Ziff. 4 Abs. 4 der Sonderbauvorschriften (SBV) eine freie Geschosszahl innerhalb der zulässigen Gebäudehöhe wählbar ist - mit dem zulässigen Einbau eines Zwischenbodens kann demnach auch mehr zusätzliche Nutzfläche geschaffen werden. Es ist denn auch erklärtes Ziel des Gestaltungsplans, die Produktionsfläche zu vergrössern (Bericht gemäss <ref-law> S. 16, act. 11/12/7), auch wenn dies ohne zusätzliche oberirdische Bauten geschehen soll. Der Beschwerdeführerin 2 ist allerdings darin zuzustimmen, dass die beträchtlichen Erschliessungsflächen rund um die Baufelder A1 und A2 offenkundig heute bereits bestehen (Orthofoto auf www.gis.zh.ch). Ob diese bewilligt sind, ist nicht dokumentiert. Indes bringt die neu mögliche unterirdischen Lagerfläche einen erheblichen Mehrnutzen mit sich, was jeweils auch Auswirkungen auf Raum und Umwelt insgesamt zur Folge hat, unabhängig davon, ob die Anlage gegen aussen in Erscheinung tritt oder nicht. Hinzu kommt, dass mit der Auslagerung der bestehenden Büro- und Laborflächen in das Gebäude Assek-Nr. 342 offenkundig ein anderes Erscheinungsbild einher gehen würde, vom jetzigen landwirtschaftlich geprägten eines ehemaligen Hühnerstalls hin zu einem gewerblich-industriellen. Entgegen der Behauptung der Beschwerdeführerin 2 ist nicht von der Hand zu weisen, dass für die Nutzung als Büro- und Laborräumlichkeiten eine Neugestaltung nötig sein wird, allein schon aus Gründen der Belichtung. Wie das Verwaltungsgericht in E. 10.8 zu Recht festhält, lässt sich diese Entwicklung hin zu einem deutlich industriellen Charakter nicht mit der Trennung von Bau- und Nichtbaugebiet vereinbaren. Mit der Möglichkeit, in den Baubereichen A1, A2 und A3 Ersatzbauten in den Abmessungen der bestehenden Bauten zu erstellen, könnte die bauliche Grundstruktur gänzlich verändert werden, auch wenn die Grundfläche vorgegeben wäre. Insgesamt ist die Einschätzung des Verwaltungsgerichts darum nicht zu beanstanden.
3.7 Auch hinsichtlich der verneinten Siedlungsqualität bestätigt ein Blick in die Akten - insbesondere in die Fotodokumentation des Baurekursgerichts vom Augenschein (act. 11/1) - diese Schilderung und auch die rechtliche Einschätzung durch die Vorinstanz. Eine nicht landwirtschaftliche Häusergruppe verdient nur dann Aufnahme in die Bauzone, wenn sie die Qualität einer Siedlung besitzt (dazu einlässlich <ref-ruling> E. 4d/da S. 450 f.; BERNHARD WALDMANN/PETER HÄNNI, Kommentar RPG, Bern 2006, N. 23 zu Art. 15). Die betroffenen Parzellen liegen klar ausserhalb der Bauzone und können nicht als selbstständiges Siedlungsgebiet bezeichnet werden. Erstmals behauptet die Beschwerdeführerin 1 nun, es handle sich bei der Gebäudegruppe um einen Weiler. Diese nicht weiter begründete Aussage wirkt als nachgeschobene Schutzbehauptung und stimmt nicht mit der Realität überein, zumal weder in der Karte noch im Text zum Richtplan vom Weiler "Mittlere Zelg" die Rede ist. Dies verlangt aber <ref-law>. Als Kleinsiedlung gilt denn auch eine als geschlossene Einheit in Erscheinung tretende Baugruppe von mindestens fünf bis zehn bewohnten Gebäuden in offener oder geschlossener Bauweise. Weiter wird vorausgesetzt, dass die Kleinsiedlung eine gewisse Stützpunktfunktion erfüllt und von der Hauptsiedlung räumlich klar getrennt ist (<ref-ruling> E. 3a S. 302). Davon kann vorliegend nicht die Rede sein.
3.8 Auch in anderer Hinsicht ist der Richtplantext in Ziff. 2.2.2 lit. a Abs. 4 unbehelflich, auf den sich die Beschwerdeführerin 2 beruft. Kleinsiedlungen wie Weiler, abgelegene Ortsteile und andere Gebäudegruppen, die nicht oder die nur noch teilweise landwirtschaftlich genutzt werden, gelten nach dieser Bestimmung als Siedlungsgebiet, auch wenn sie kartografisch nicht als solches dargestellt sind. Die Gemeinden können zur Erhaltung ihrer Lebensfähigkeit durch Einzonung die im Einzelfall zweckmässige baurechtliche Ordnung bestimmen. Die Zonengrenzen haben die Kleinsiedlung eng zu umgrenzen; eine über den bestehenden Siedlungsumfang hinausgreifende Entwicklung darf nicht ermöglicht werden. Diese Regelung gilt für das gesamte Kantonsgebiet, also insbesondere auch in Gebieten mit traditioneller Streubauweise (Richtplan-Text a.a.O.). Dem fügt das Verwaltungsgericht richtig an, dass mit dem Gestaltungsplan indessen gerade eine über den bestehenden Siedlungsumfang hinausgreifende Entwicklung ermöglicht werden soll: So nimmt nicht nur die nutzbare Fläche zu, wie gesehen verstärkt sich mit der Vergrösserung der Produktionsfläche auch der industriell-gewerbliche Charakter des Betriebs.
4. Das Verwaltungsgericht hat sodann entgegen der Vorbringen der Beschwerdeführerinnen eine umfassende Gegenüberstellung der öffentlichen und privaten Interessen vorgenommen und diese in Relation zu den raumplanerischen Vorgaben gesetzt:
4.1 Zunächst wirft das Verwaltungsgericht die Frage auf, weshalb die zur Diskussion stehende Nutzung des Landwirtschaftsgebiets nicht zweckmässig innerhalb des Siedlungsgebiets untergebracht werden könne. Es gelangt denn auch zum Schluss, die im Gestaltungsplan vorgesehenen Bauten seien weder aus technischen Gründen noch wegen der Bodenbeschaffenheit auf den gewünschten Standort ausserhalb der Bauzone angewiesen. Dies wird auch von der Beschwerdeführerin 2 neu eingeräumt (Ziff. 6k der Beschwerdeschrift). Weiter führt das Verwaltungsgericht aus, angesichts des nötigen, aber standortunabhängigen Einbaus einer Luftreinigungsanlage sei die Errichtung des gewünschten Lagerraums im Siedlungsgebiet nicht ausgeschlossen. Dem Projekt hält es zugute, dass es am vorgesehenen Ort aus ökologischer Sicht zu begrüssen sei, was indessen nicht bereits dessen Standortgebundenheit begründen könne: Der Betrieb externer Lagerräume würde nach Ansicht der Experten zwar für die Beschwerdeführerin 2 Mehraufwand in Form von zusätzlichem Personal und zusätzlichen Lastwagenfahrten zwischen dem Lager und der Produktionsstätte sowie nicht quantifizierbare Mehrkosten durch den erhöhten Koordinations- und Kontrollaufwand bedeuten (dazu die Ausführungen in: PriceWaterhouseCooper, Privater Gestaltungsplan Mittlere Zelg, Betriebswirtschaftliche Rahmenbedingungen, 20. April 2010, S. 2ff. [act. 11/12/9]), bleibe jedoch nach wie vor möglich und sei nach Meinung des ARV auch zumutbar. Es gehe der Beschwerdeführerin 2 nicht nur um eine Optimierung der Betriebsabläufe. Mit der Realisierung der geplanten Bauten solle überdies eine Produktionssteigerung einhergehen. Dass der bestehende Betrieb aufgrund einer ständig steigenden Nachfrage ausgebaut werden solle und dies gleich beim Produktionsstandort, um die Position der Beschwerdeführerin 2 im internationalen Umfeld zu stärken und Kosten zu sparen (Bericht gemäss <ref-law> S. 3 ff. [act. 11/12/7]), sei zwar durchaus nachvollziehbar, stelle aber ein subjektives Motiv dar, das bei der Frage nach der Standortgebundenheit keine massgebliche Rolle spiele.
4.2 Das Verwaltungsgericht zweifelt im Weiteren an der Rechtmässigkeit der bisher erteilten Bewilligungen, lässt die Frage aber mit Blick auf den Bestandesschutz, den die Umnutzungen und Umbauten geniessen, offen. Unbestrittenermassen beständen erhebliche ökonomische Interessen an der Realisierung der im Gestaltungsplan festgesetzten Vorhaben. Zum einen seien diese privater Natur. Die Errichtung der Bauten am Betriebsstandort wäre die kostengünstigste Lösung, womit die Gewinnerzielung des Unternehmens am besten gewahrt werden könnte. Auch würde der Verbesserung der internen Logistik und der Betriebsabläufe damit am besten Rechnung getragen. Ferner müsse berücksichtigt werden, dass die Beschwerdeführerin 2 aufgrund ihres Umweltmanagementsystems eine internationale Zertifizierung besitze, die sie bei der Auslagerung des Lagerraums ausserhalb des Betriebsstandorts möglicherweise verlieren würde. Des Weitern habe sie in der Vergangenheit Investitionen von Fr. 3.45 Mio. zur Erhaltung des Betriebsstandorts getätigt (Nachtrag zum Bericht gemäss <ref-law>, S. 35 [act. 11/12/8]). Zum anderen bestünden für die Beschwerdeführerin 1 Interessen an der Arbeitsplatzerhaltung im streitbetroffenen Betrieb und am Steueraufkommen. Bezüglich der privaten ökonomischen Interessen hält das Verwaltungsgericht aber einschränkend fest, die Beschwerdeführerin 2 bringe nicht vor, ohne die gewünschte Erweiterung müsse der Betrieb geschlossen werden. Den im Bericht gemäss <ref-law> genannten Versorgungsengpässen und Importunsicherheiten kann nach Auffassung der Vorinstanz bereits mittels Lagerung des benötigten Rohstoffs in der Schweiz ausreichend begegnet werden. Im Übrigen anerkennt das Verwaltungsgericht aber die Bedeutung der Beschwerdeführerin 2 und ihrer Produkte für den schweizerischen Zivilschutz. Die Beschwerdeführerin 2 benötige die angestrebte Produktionssteigerung allerdings nicht, um die im nationalen Interesse liegende Herstellung der Aktiv-Kohle zu gewährleisten. Vielmehr verfolge sie Ausbaupläne, um der ständig steigenden Nachfrage und den damit zusammenhängenden Lieferengpässen beim benötigten Rohstoff entgegentreten zu können. Aus ökologischer Sicht sei positiv zu vermerken, dass mit dem geplanten Lagerraum auf Transportwege mit Verlad auf Lastwagen weitgehend verzichtet werden könne, dies im Unterschied zu einer Auslagerung in die Bauzone. Entsprechend sei mit tieferen CO2-Emissionen zu rechnen. Insgesamt gelangt das Verwaltungsgericht zusammen mit dem ARV aber zum Schluss, dass von keinem wesentlichen Mehrverkehr auszugehen wäre, wenn das aus dem Ausland gelieferte Material in der Bauzone zwischengelagert und bei Bedarf zum Betriebsstandort transportiert würde. Zu Recht hält das Verwaltungsgericht mit Hinweis auf den Bericht gemäss <ref-law> (act. 11/12/7 S. 3) der Beschwerdeführerin 1 entgegen, der Lagerraum werde für aktivierte Kokosnussschalen gebraucht. Es treffe somit nicht zu, dass mit der Errichtung der Lagerstätte in der Bauzone gefährliche Halbfabrikate im Gemeindegebiet und insbesondere durch Wohngebiete hin und her zu transportieren wären. Eine falsche Sachverhaltsfeststellung ist darin aufgrund der eingereichten Unterlagen jedenfalls nicht zu erkennen. Wenn tatsächlich halbgiftige Stoffe gelagert werden sollen, wurde dies in den Auflageakten nicht transparent dargestellt.
4.3 Auch trägt das Verwaltungsgericht dem Umstand Rechnung, dass sich der Lagerraum landschaftsschonend einfügen und nicht störend in Erscheinung treten wird. Jedoch ermögliche der Gestaltungsplan noch weitere Vorhaben, deren Verwirklichung zusammen besehen einen Fremdkörper in der Landwirtschaftszone darstelle und dem raumplanerischen Grundsatz der Trennung von Bau- und Nichtbaugebiet zuwiderlaufen würde. In dieser Einschätzung ändert für das Verwaltungsgericht auch nichts, dass die Erschliessung des Betriebsstandorts gewährleistet ist.
4.4 Schliesslich prüft das Verwaltungsgericht die Übereinstimmung des Gestaltungsplans mit dem im Richtplan vorgesehenen Landschafts-Förderungsgebiet. Gemäss Ziff. 3.7.1 des Richtplan-Textes sollen mit der Bezeichnung von "Landschafts-Förderungsgebiet" die Bewirtschaftung sowie die Erhaltung und Förderung von Eigenart, Vielfalt, Natürlichkeit und Erholungswert dieser Flächen langfristig sichergestellt werden. In Landschafts-Förderungsgebieten haben die vorhandenen land- und forstwirtschaftlichen Nutzungen Priorität und können deshalb auch den aktuellen Bedürfnissen und Anforderungen entsprechend weiterentwickelt werden (Richtplan-Text a.a.O.). Das Verwaltungsgericht hält dafür, zwar sei ästhetischen und ökologischen Aspekten im Rahmen der nachfolgenden Planungen und Bewilligungsverfahren besondere Beachtung zu schenken. Indessen werde mit einem diesbezüglichen Richtplaneintrag eine sachgerechte Interessenabwägung nicht vorweggenommen, und eine Ausscheidung einer Bauzone mittels eines privaten Gestaltungsplans im Landschafts-Förderungsgebiet bleibe grundsätzlich möglich. Die hier bereits vorgenommene Interessengegenüberstellung habe aber gezeigt, dass eine solche Ausscheidung einer Bauzone im Landwirtschaftsgebiet mittels des infrage stehenden Gestaltungsplans unzulässig sei, was entsprechend auch für das Landschafts-Förderungsgebiet zu gelten habe. Der Gestaltungsplan erlaube angesichts der darin enthaltenen Neubau-, Erweiterungs- und Umnutzungsmöglichkeiten jedenfalls eine oberirdische Veränderung mit industriell-gewerblichem Charakter, welche der Zweckbestimmung von Ziff. 3.7.1 des Richtplan-Textes und folglich auch § 16 Abs. 1 PBG/ZH zuwiderlaufe (nach letzterer Bestimmung haben die Planungen unterer Stufen denjenigen der oberen Stufe, die Nutzungsplanungen jeder Art und Stufe der Richtplanung zu entsprechen).
4.5 Diese Darlegungen belegen, dass das Verwaltungsgericht den nachvollziehbaren Interessen der Beschwerdeführerin 2 wie auch der Gemeinde - entgegen der Behauptung der Beschwerdeführerschaft - umfassend Rechnung getragen hat. Dabei hat es auch berücksichtigt, dass eine Aussiedlung des Lagerraums mit Nachteilen sowohl in planerischer wie auch in finanzieller Hinsicht verbunden wäre. Es ist der Vorinstanz aber darin zuzustimmen, dass Sachzwänge - namentlich die Ausschöpfung der zulässigen Erweiterungsmöglichkeiten in der Landwirtschaftszone - nicht dazu führen dürfen, Grundsätze des Raumplanungsrechts ausser Kraft zu setzen, dies erst recht, nachdem die Beschwerdeführerin 2 zugesteht, dass die Erweiterung nicht standortgebunden sei. Unbehelflich ist die positiv zu würdigende Absicht der Beschwerdeführerin 2, mit der Wahl eines unterirdischen Lagerraums für eine optimale Einordnung ins Landschaftsbild bemüht zu sein. Dies vermag nicht darüber hinwegzutäuschen, dass mit dieser Einzonung eine Kleinstbauzone zum Ausbau des bestehenden Betriebs geschaffen würde. Ebenfalls nicht relevant ist der Einwand der Beschwerdeführerin 1, wonach in ihrem Siedlungsgebiet keine Baulandreserven bestünden. Selbst wenn dem so wäre, ist eine Auslagerung in die Bauzone nicht auf das Gemeindegebiet von Bäretswil beschränkt. Die vom Verwaltungsgericht vorgenommene Interessenabwägung ist sachgerecht und überzeugend. Weder liegt eine Verletzung von Bundesrecht vor, noch wurde die Gemeinde in unzulässiger Weise in ihrer Autonomie beschränkt. Für die den Rahmen des Zulässigen sprengende Einzonung kann die Gemeinde keine Autonomie beanspruchen. Nachdem die Rechtmässigkeit des vorinstanzlichen Urteils feststeht, erübrigt es sich, auf jede einzelne Rüge der Beschwerdeführerschaft einzugehen.
4.6 Der Vollständigkeit halber sei indes angemerkt, dass die Beschwerdeführerin 1 aus den von ihr zitierten Entscheiden nichts zu ihren Gunsten ableiten kann. Im Entscheid 1A.271/2005 vom 26. April 2006 hatte sich das Bundesgericht mit einem privaten Gestaltungsplan für die bauliche Erweiterung eines Heimes für Frauen mit geistiger Behinderung zu befassen. Das Bundesgericht erwog, das kantonale Verwaltungsgericht als Vorinstanz habe verbindlich festgestellt, dass der Ausbaubedarf für das Heim ausgewiesen sei (E. 3.2). Einem Schreiben des Bundesamts für Sozialversicherung (BSV) sei zu entnehmen, dass das Heim bei Beanspruchung von Subventionen die Vorgaben des Richtraumprogramms und die Qualitätsbestimmungen des BSV zu erfüllen habe, was entsprechende Um- und Erweiterungsbauten bedinge. Weiter stehe fest, dass die zuständigen Fachinstanzen den Standort des Heims für die dort zu betreuenden und teilweise mehrfach behinderten Frauen (weiterhin) als zweckmässig erachteten (E. 3.2.2). Wie das Verwaltungsgericht im vorliegenden Fall zu Recht entgegenhält, stehen hier - trotz des unbestritten bestehenden öffentlichen Interesses an der Aktiv-Kohle - doch in erster Linie ökonomische Interessen eines privatwirtschaftlichen Betriebs im Vordergrund, nicht der Dienst an der Allgemeinheit. In der zuhanden der Gemeinde gemachten Präsentation der Beschwerdeführerin 2 vom 4. März 2008 werden denn als neue Kunden für die Periode 2000-2007 Finnland, Griechenland, Grossbritannien, Japan die USA und Indien genannt (Beilage 2 der Beschwerdegegnerinnen im bundesgerichtlichen Verfahren). Dies zeigt, dass die Beschwerdeführerin 2 bei Weitem nicht nur um die Gesamtverteidigung der Schweiz besorgt ist.
Ebenfalls keinen Anspruch auf Gleichbehandlung kann die Gemeinde aus dem Fall 1C_153/2007 vom 6. Dezember 2007 ableiten. Dort hatte das Bundesgericht die Überdachung eines bestehenden Reitplatzes in der Landwirtschaftszone zu beurteilen. Das Bundesgericht stufte die geplante Betriebserweiterung als massvoll ein, da mit der Überdachung der Reitanlage die zonenwidrig genutzte Fläche nicht vergrössert werde und keine neuen Nutzungsmöglichkeiten eröffnet würden. Erreicht werde einzig eine zeitliche Ausdehnung der bisher bereits bestehenden Nutzung. Zudem werde durch die geplanten Erweiterungen nur äusserst geringfügig in die Landschaft eingegriffen, und es trete auch keine gewichtige Störung des Landschaftsbildes auf (E. 3.3.1). Ferner bestehe ein öffentliches Interesse nicht nur an der Schaffung von Anlagen für den Breitensport, sondern auch von Sportanlagen, die zwar von einem eingeschränkteren Benützerkreis in Anspruch genommen würden, aber grundsätzlich jedermann offen stünden (E. 3.3.3). Vorliegend kann in keiner Weise von einer lediglich zeitlichen Ausdehnung der bisherigen Nutzung die Rede sein. Ausschlaggebend ist insbesondere die Hinwendung zum industriell-gewerblichen Charakter der Anlage und die erhebliche Erweiterung der Nutzungsmöglichkeit. Hingegen lassen sich durchaus Parallelen zum Urteil 1C_118/2011 (Bauma) ziehen, auch wenn dort ausschliesslich privatwirtschaftliche Interessen auf dem Spiel standen und hier auch öffentliche zum Tragen kommen. Diese vermögen aber gegenüber dem grundlegenden Prinzip der Raumplanung nicht zu überwiegen.
5. Die Beschwerden 1C_13/2012 und 1C_25/2012 sind somit abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann. Bei diesem Ausgang des Verfahrens haben die Beschwerdeführerinnen 1 und 2 die Gerichtskosten grundsätzlich zu gleichen Teilen zu tragen (Art. 66 Abs. 1 und 5 BGG). Da die Beschwerdeführerin 1 jedoch in ihrem amtlichen Wirkungskreis gehandelt hat, ist auf die Einforderung des auf sie entfallenden Kostenanteils zu verzichten (<ref-law>). Die nicht anwaltlich vertretenen Beschwerdegegnerinnen haben keinen Anspruch auf Ausrichtung einer Parteientschädigung (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerdeverfahren 1C_13/2012 und 1C_25/2012 werden vereinigt.
2. Die Beschwerden 1C_13/2012 und 1C_25/2012 werden abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
3. Die reduzierten Gerichtskosten von Fr. 2'000.-- werden der Beschwerdeführerin 2 auferlegt.
4. Parteientschädigungen werden keine zugesprochen.
5. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Verwaltungsgericht des Kantons Zürich, 3. Abteilung, 3. Kammer, dem Bundesamt für Raumentwicklung und dem Bundesamt für Umwelt schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 24. Mai 2012
Im Namen der I. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Fonjallaz
Die Gerichtsschreiberin: Scherrer Reber