Il museo, insieme alla biblioteca storica, è ubicato nella sede storica dell’Osservatorio (il più antico del mondo, fondato nel 1841), un edificio neoclassico situato sul Vesuvio a 600 metri di quota. Conserva una preziosa collezione di rocce e minerali e una rara raccolta di strumenti scientifici ottocenteschi per lo studio geofisico del vulcano: il sismografo Wiechert e quello elettromagnetico del Calmieri; inoltre, antiche stampe sulla sismologia e sulle eruzioni del Vesuvio. È allestita la mostra permanente Vesuvio: 2000 anni di osservazioni, il cui obiettivo principale è fornire informazioni sul rischio e sulla sorveglianza vulcanica. Il percorso museale descrive i vari tipi di eruzioni e i relativi pericoli, illustra le principali eruzioni vesuviane e presenta le principali tecniche di sorveglianza dei vulcani. Infine, una divertente esperienza interattiva consente di simulare un terremoto che viene registrato in diretta da un sismografo