1868 yılında Rasathane-i Amire adıyla kurulan kurum, faaliyetlerine imparatorluk içinde kendisine bağlı meteoroloji istasyonlarından telgraf ile ulaşan gözlem sonuçlarının değerlendirilmesine dayanan hava tahminleriyle başlamıştır.  İlk merkezi o dönemde Pera tepesi olarak anılan bugünkü Tünel civarında olup, ilk müdürü 1863 yılında Osmanlı imparatorluğu telgraf şebekesini yenilemek amacıyla Fransa'dan getirilmiş "Kumbari Efendi" adıyla tanınan Aristidi Coumbary'dir.  Salih Zeki Bey'in müdürlüğünden sonra Rasathane Maçka'daki Topçu Okulu'nun karşısındaki telgrafhaneye taşınmıştır.  Bu binada E.Lecoin tarafından kurulmuş sismoğraflar mevcuttur.  Rasat-hane-i  Amire ve tüm kayıtlar 31 Mart 1909 olayında yok edilmiştir.  21 Haziran 1910 tarihin-de, anılan kurumun devamı niteliğinde bir rasathaneyi (Kandilli Rasathanesi) kurmak üzere "Fatin Hoca" adıyla tanınan Fatin Gökmen görevlendirilmiştir.  Fatin Gökmen yaptığı incelemeler sonucu rasathane kurulmasına en uygun yer olarak bugün rasathanenin yer aldığı İcadiye tepesini seçmiştir.  Fransız Meteoroloji Birliğinin başkanı Prof. Dr. Angot ile kurulan işbirliği ile 1 Temmuz 1911 tarihinden itibaren sürekli ve sistematik meteoroloji gözlemlerine başlanmıştır.  1923 yılına kadar gözlem araçlarının ve alanlarının zenginleştirilmesi için çalışmalar sürdürülmüştür. 

 

Faaliyetlerini 1982 yılına kadar Milli Eğitim Bakanlığı'na bağlı olarak yürüten Kandilli Rasathanesi, 28.3.1983 tarih ve 2809 sayılı kanunla yasalaşan 41 sayılı kanun hükmünde kararnameyle Boğaziçi Üniversitesi bünyesine bir enstitü statüsüyle dahil edilmiştir.  Kandilli Rasathanesi, Boğaziçi Üniversitesi bünyesinde, "Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü" adı ile yeni bir enstitü kimliğini kazanınca, görevlerinde genişleme, organizasyonunda yenilenme olmuştur. Bu değişim kapsamında araştırma-uygulama çalışmaları Jeofizik, Jeodezi ve Deprem Mühendisliği Anabilim dallarındaki yüksek lisans ve doktara eğitimleri ile bütünleşmiştir.  Astrofizik Anabilim dalı B. Ü. Fen Fakültesi Fizik bölümüne bağlanmıştır. Faaliyetlerini orada sürdürmektedir. Kandilli Rasathanesi'nde anabilim dalları haricinde Ulusal Deprem İzleme Merkezi, Meteoroloji, Jeomanyetik ve Astronomi gözlemevleri de mevcuttur ayrıca Astronomi gözlemevine bağlı Güneş Fiziği, Optik Laboratuvarı ve Zaman Servisi adı altında birimler vardır.