L'Osservatorio Vesuviano è la più antica istituzione scientifica dedicata allo studio dei vulcani, la cui fondazione risale al 1841. La sua sede originaria, un elegante edificio di gusto neoclassico progettato dall'arch. G. Fazzini, è ubicata sul Vesuvio, sul Colle del Salvatore, tra Ercolano e Torre del Greco, a 608 metri di quota. 

La richiesta di fondare l'Osservatorio fu avanzata al Governo Borbonico nel 1806 e nel 1829 da Teodoro Monticelli, segretario perpetuo dell'Accademia delle Scienze di Napoli.

"Signori, noi abbiamo rapiti i fulmini al cielo;
ma quel che è e quel che segue a poca profondità
sotto questa terra che tutti calpestiamo
e dove tutti abbiamo vita e morte,
è ancora un gran mistero per noi.
Dio mi guardi di presumer tanto di me stesso,
ch'io ardisca promettermi di sollevare questo grave velo,
dove mani sterminate più vigorose
sentirono pur troppo la loro impotenza."

(Melloni, 1845: discorso per l'inaugurazione dell'Osservatorio Meteorologico Vesuviano)

1839 La richiesta di fondare l'Osservatorio è accolta dal Re Ferdinando II . Nelle intenzioni del Re e del suo ministro Nicola Santangelo, fervido sostenitore del progresso della tecnologia e delle scienze, l'Osservatorio doveva costituire un luogo di ricerca ed osservazione dei fenomeni naturali.

La direzione fu affidata ad un illustre fisico del tempo, Macedonio Melloni, che aveva a lungo soggiornato a Londra e a Parigi, collaborando con eminenti scienziati, le cui ricerche riguardavano lo studio della propagazione del calore e del campo magnetico terrestre. Tra le varie scoperte, egli aveva constatato che le radiazioni luminose, termiche e chimiche erano della stessa natura. Melloni era di idee liberali e, a causa di ciò, era stato già allontanato dall'Università di Parma, dove insegnava Fisica. 

10 Luglio 1839 Il Re nomina Macedonio Melloni Direttore dell'Osservatorio. Inizialmente questi chiese che l'Osservatorio venisse costruito alla Riviera di Chiaia perché "le lave, essendo calamitate, perturbavano gli apparecchi magnetici". Le sue richieste non vennero esaudite.

1841 Inizia la costruzione dell'Osservatorio e della strada che doveva collegarlo a Resina; Melloni ottenne comunque delle sovvenzioni per acquistare strumenti meteorologici e fisici.

1845 Avviene l'inaugurazione , a costruzione non ultimata, in occasione del VII Congresso degli Scienziati Italiani.

Durante il Congresso Melloni presentò un lavoro di vulcanologia, in cui sosteneva che i vulcani a doppio recinto, come il Somma-Vesuvio, hanno un serbatoio magmatico profondo, in stretta aderenza alla teoria plutonista.

16 marzo 1848 L'Osservatorio entra in funzione, due mesi prima dei moti liberali. Melloni, di cui si continuavano a sospettare frequentazioni e simpatie liberali, cadde in disgrazia presso la corte e fu destituito dalla direzione il 6 novembre 1849.

Nel 1852 Luigi Palmieri, titolare della cattedra di Filosofia all'Università di Napoli, ottenne il permesso di utilizzare l'Osservatorio per i suoi studi. 

8 dicembre 1855 Luigi Palmieri è nominato Direttore. Fu fatta costruire una torretta meteorologica e in cui fu trasportata una piccola parte degli strumenti acquistati dal Melloni a Parigi. Parte di quella strumentazione è, invece, ancora oggi custodita al Dipartimento di Fisica dell'Università di Napoli.

Negli Annali dell'Osservatorio Vesuviano, rivista scientifica che fondò e di cui curò le edizioni fino alla morte, Palmieri ci ha lasciato minuziose descrizioni delle eruzioni tra il 1855 ed il 1872, in particolare per quelle del 1858 e del 1872.

Luigi Palmieri divenne, nel 1860, professore di Fisica Terrestre; venne così a realizzarsi una stretta e proficua collaborazione tra Osservatorio e Università. Palmieri si dedicò allo studio dell'elettricità atmosferica e ideò il primo sismografo elettromagnetico, che misurava e registrava l'intensità, la durata e la provenienza di una scossa sismica. Tra gli strumenti di sua invenzione ricordiamo anche l'elettrometro bifilare. Dai suoi studi e dalle sue osservazioni nacque la sorveglianza strumentale del Vesuvio e quindi di tutti gli altri vulcani attivi.

Il Governo decise, inoltre, di installare un telegrafo all'Osservatorio per facilitare le comunicazioni e per evitare quella situazione di isolamento che inizialmente aveva destato tanto timore. Tale intervento da parte delle autorità costituisce uno dei primi esempi di azioni di protezione civile finalizzati alla salvaguardia delle popolazioni residenti in aree vulcaniche attive.

1903 Dopo la morte di Palmieri e la breve permanenza di Eugenio Semmola,  la guida dell'Osservatorio fu assegnata al geologo Raffaele Vittorio Matteucci. Questi si prodigò con coraggio, nell'osservazione degli eventi eruttivi, in particolare durante l'eruzione del 1906, che seguì dall'Osservatorio, e da dove diramava drammatici resoconti tramite la linea telegrafica. Matteucci fu anche decorato con una medaglia d'oro per la coraggiosa opera svolta.

Mercalli aveva dedicato la propria vita all'osservazione ed alla ricerca vulcanologica e sismologica. Fu il cronista accurato di tutti i più importanti terremoti e delle maggiori eruzioni vulcaniche che avvennero durante il quarantennio della sua attività scientifica. Tra i suoi meriti, ricordiamo la scala empirica dell'intensità dei terremoti basata sugli effetti prodotti, che da lui prende il nome, e la classificazione delle eruzioni vulcaniche.

1927 Tra i successori di Mercalli, ricordiamo Alessandro Malladra (direttore dal 1927 al 1935), che fu anche per molti anni il segretario del Comitato Vulcanologico Internazionale, ed il fisico Giuseppe Imbò, che potenziò la struttura con nuove apparecchiature geofisiche, secondo il modello degli osservatori giapponesi, e predisse l'eruzione del Vesuvio del 1944.

Negli ultimi decenni l'Osservatorio Vesuviano ha visto una continua crescita ed un continuo allargamento dei suoi interessi scientifici, anche nel campo della sorveglianza dei terremoti ed in altri settori come lo studio delle deformazioni del suolo, la determinazione del campo gravimetrico, ecc.

La sua attività attuale spazia dalla Geofisica, alla Vulcanologia ed alla Geochimica. Inoltre, la struttura dell'Osservatorio svolge la sorveglianza 24 ore su 24 de e costituisce un riferimento ufficiale per le autorità della Protezione Civile, sia a livello nazionale che locale, per la pianificazione dell'emergenza connessa con fenomeni vulcanici.

L'Osservatorio svolge inoltre una intensa attività educativa, attraverso molteplici iniziative, quali seminari, corsi di formazione per docenti, distribuzione di bollettini relativi alla sua attività ed opuscoli divulgativi. L' antico edificio borbonico ospita una Mostra permanente che conduce il visitatore attraverso un affascinante percorso nel mondo dei vulcani. Sono inoltre esposti alcuni strumenti scientifici e campioni di rocce e minerali che costituiscono una testimonianza del secolare lavoro che vi si è svolto. Nella stessa prestigiosa sede si svolgono convegni nazionali ed internazionali.

L'Osservatorio Vesuviano coopera attivamente con molti istituti di ricerca internazionali ed ospita un grande numero di ricercatori provenienti da tutto il mondo.