จากแนวคิดตามรอยเบื้องยุคลบาทในพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ที่พระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้จัด Exhibition ณ พระจุฑาธุชราชฐาน เกาะสีชัง ในโอกาสเฉลิมฉลองวันคล้ายวันพระราชสมภพของสมเด็จพระบรมโอรสาธิราชฯ สยามมกุฎราชกุมาร สมเด็จพระเจ้าลูกยาเธอ เจ้าฟ้ามหาวชิรุณหิศ เมื่อปี พ.ศ. 2434 และประกอบกับมีการปรับปรุงโบราณสถานและพื้นที่ให้เป็นพิพิธภัณฑ์พระจุฑาธุชราชฐาน จุฬาฯ จึงได้จัดให้มีอาคารพิพิธภัณฑ์ธรรมชาติขึ้นในชื่อ “ชลทัศนสถาน” เพื่อแสดงเรื่องราวเกี่ยวกับท้องทะเลและทรัพยากรธรรมชาติในบริเวณหมู่เกาะสีชัง

ภายในอาคารประกอบไปด้วยการจัดแสดง 9 โซน ได้แก่

1. เทิดพระเกียรติพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว
2. สถาบันวิจัยทรัพยากรทางน้ำ
3. Mini Theater แนะนำเกาะสีชัง
4. ระบบนิเวศหาดทราย และระบบนิเวศหาดหิน
5. แพลงก์ตอนและความสำคัญในระบบนิเวศทางทะเล
6. พันธุ์สัตว์น้ำ
7. Touch Tank
8. สัตว์เศรษฐกิจ มิตรของสิ่งแวดล้อม
9. เรื่องของปะการัง