הקמת התחנה הזואולוגית מתוארכת למרץ 1872. אנטון דוהרן, המייסד והמנהל הראשון, נולד בשטטין, בפומרניה, כיום חלק מפולין, בשנת 1840, למשפחה ממעמד הביניים. דורן למד זואולוגיה ורפואה באוניברסיטאות גרמניות שונות, אך ללא התלהבות רבה. האידיאלים שלו השתנו בקיץ 1862 כשהגיע לינה ופגש שם את ארנסט האקל שהכיר לו את היצירות והתיאוריות של צ'ארלס דרווין. דורן הפך למגן נלהב של תיאוריית "השתלשלות עם שינוי" של דרווין, תיאוריית האבולוציה על ידי ברירה טבעית. לאחר מכן החליט להקדיש את חייו לאיסוף עובדות ורעיונות לתמיכה בדארוויניזם, וזו הפכה לנקודת ההתחלה של הרפתקה לכל החיים. במהלך הקריירה שלו באוניברסיטה הוא בילה תקופות מחקר על שפת הים: בהליגולנד, בהמבורג, במילפורט שבסקוטלנד ובמסינה. כאן התגבש הפרויקט לכסות את הגלובוס ברשת של תחנות מחקר ביולוגי, בדומה לתחנות רכבת, שבהן יכלו מדענים לעצור, לאסוף חומר, לבצע תצפיות וניסויים, לפני שהם ממשיכים לתחנה הבאה.מול קשיים רבים, החל דורן לפנטז על האפשרות של ביולוגים ימיים להגיע לים ולמצוא שולחן עבודה מוכן, עם מעבדה, שירותים, כימיקלים, מגזינים וספרים ומידע על היכן ומתי ניתן למצוא מינים מסוימים. נמצא, יחד עם מידע שימושי על התנאים המקומיים של הים, קרקעית הים והחופים. דורן, לאחר שניסה לבצע את הפרויקט שלו במסינה, החליט שנאפולי תהיה המקום האידיאלי לתחנה שלו. הבחירה בעיר זו נבעה מהעושר הביולוגי הרב של הים התיכון וגם מהאפשרות לפתח מכון מחקר בעל חשיבות בינלאומית רבה בעיר עצמה בעלת ייעוד בינלאומי ובעל ממדים גדולים. לאחר ביקור באקווריום של ברלין, שזה עתה נפתח, הוא חשב שאקווריום ציבורי עשוי להרוויח מספיק כדי לשלם עבור עוזר מעבדה קבוע. נאפולי, על 500,000 תושביה, הייתה אחת הערים הגדולות והאטרקטיביות באירופה, עם זרם משמעותי של תיירים (30,000 בשנה), מבקרים פוטנציאליים לאקווריום.בשילוב דמיון, כוח רצון, מיומנות דיפלומטית ומזל טוב, הודות לתמיכה הידידותית של מדענים, אמנים ומוזיקאים, אנטון דוהרן התגבר על ספקות, בורות ואי הבנות והצליח לשכנע את הרשויות העירוניות לתת לו, ללא תשלום, פיסת אדמה על חוף הים, בוילה קומונלה היפה, ואז הפארק המלכותי. הוא מצדו הבטיח להקים את התחנה הזואולוגית על חשבונו. דורן ידע בדיוק מה הוא רוצה ואיך, והכין בעצמו את תוכניות הבנייה. היסודות הונחו במרץ 1872 ועד ספטמבר 1873 הושלם הבניין. לאחר המבנה הראשון, כיום החלק המרכזי, נוסף בשנים 1885-1888 בניין שני, המחובר לראשון באמצעות גשר, ואילו החצר והחלק המערבי נבנו בשנת 1905. רק חמישים שנה לאחר מכן, הספרייה תוקם מוכנס בין הבניין הראשון לשני.האקווריום הציבורי, המשתרע על שטח של 527 מ"ר, נפתח ב-26 בינואר 1874 ונשאר ייחודי עד היום, שכן הוא השתנה מעט מאוד מאז הקמתו, זהו האקווריום העתיק ביותר מהמאה ה-19 שעדיין פועל. מוקדש אך ורק לבעלי החיים והצומח של הים התיכון. הוא נבנה בפיקוחו של וויליאם אלפורד לויד, מהנדס אנגלי שתרם לתכנון האקווריומים הציבוריים בהמבורג ובלונדון.חנוכתה הרשמית של התחנה הזואולוגית התקיימה ב-14 באפריל 1875.על פי מחקרים אחרונים על הסוציולוגיה של הארגון, התחנה הזואולוגית צפתה מודל תכנון מחקר מדעי פוסט-תעשייתי באמצע העידן התעשייתי, שהעדיף נושאים עדכניים בדרך כלל כמו אינטרדיסציפלינריות, היכולת הניהולית למימון עצמי (באמצעות האקווריום). ומכירת בעלי חיים ימיים למכוני מחקר אחרים וכו'), קידום שיתוף פעולה ושיתוף פעולה של כל האנשים המעורבים במחקר (משתפי פעולה, טכנאים, דייגים ושרתים). לא פחות מ-19 זוכי פרס נובל עבדו באופן פעיל במעבדותיה, והעניקו דחיפה משמעותית לפיתוח מדעי הביולוגיה.