สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี ได้ทรงมีพระราชกระแสแนะนำแนวทางการสร้างความรู้ความเข้าใจและจิตสำนึก   ในเรื่องเกี่ยวกับการอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติให้แก่เยาวชนไว้หลายครั้งหลายครา  ครั้งหนึ่งเมื่อวันที่ 8 กุมภาพันธ์พ.ศ. 2536 ได้มีพระราชกระแสว่า

"การสอนให้เด็กมีจิตสำนึกในการอนุรักษ์พืชพรรณนั้น ควรใช้วิธีการปลูกฝังให้เด็กเห็นความงดงามความสนใจ และก่อให้เกิดความปิติที่จะทำการศึกษาและอนุรักษ์พืชพรรณต่อไป  การใช้วิธีการสอน การอบรมให้เกิดความรู้สึกกลัวว่าหากไม่อนุรักษ์แล้วจะเกิดผลเสีย เกิดอันตรายแก่ตนเอง จะทำให้เด็กเกิดความเครียด ซึ่งจะเป็นผลเสียต่อประเทศในระยะยาว"

ในโอกาสเดียวกันนี้ ยังได้ทรงมีพระราชกระแสเพิ่มเติมด้วยว่า " ตามเกาะต่าง ๆ มีพืชพรรณอยู่มาก แต่ยังไม่มีผู้สนใจเท่าไร จึงน่าจะมีการสำรวจพืชพรรณตามเกาะด้วย"

ต่อมาในปี พ.ศ.2541ได้พระราชทานแนวทางการปฏิบัติแก่กองทัพเรือในการดำเนินงานกิจกรรมสร้างจิตสำนึกของโครงการอนุรักษ์พันธุกรรมพืช อันเนื่องมาจากพระราชดำริ ฯ ที่เกาะแสมสารว่า ควรพิจารณาปฏิบัติตามรูปแบบของอุทยานแห่งชาติเกาะปอร์กอรอลส์ และเกาะโคร์ส ที่ฝรั่งเศส ซึ่งได้เสด็จพระราชดำเนินเยี่ยมเยียนมาในปี พ.ศ. 2538 และทรงมีความประทับใจในวิธีการให้ความรู้ความเข้าใจในด้านพันธุ์ไม้และระบบนิเวศต่อเยาวชน ในลักษณะที่เป็นพิพิธภัณฑ์มีชีวิต อันก่อให้เกิดความรู้สึกผูกพันกับธรรมชาติ

นอกจากนี้ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี  ยังได้ฝากงานอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติทางทะเลนี้
ไว้ต่อกองทัพเรือด้วย โดยมีพระราชกระแสต่อผู้บัญชาการทหารเรือ เมื่อ 31 พฤษภาคม พ.ศ. 2544 ว่า 
“ให้กองทัพเรือทำงานนี้เพื่อความมั่นคงของประเทศ”

อันเนื่องมาจากพระราชกระแสและพระราชดำริหลายครั้งหลายครานี้เองกองทัพเรือจึงมุ่งหน้าดำเนินงานโครงการอนุรักษ์พันธุกรรมพืชอันเนื่องมาจากพระราชดำริฯ ที่เกาะแสมสาร และในส่วนของกิจกรรมสร้างจิตสำนึกแก่เยาวชน กองทัพเรือได้พิจารณาจัดตั้ง "พิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยาเกาะและทะเลไทย"  ขึ้นบนฝั่งสัตหีบตรงข้ามเกาะแสมสาร รวมทั้งจัดสร้างสวนพฤกษศาสตร์และเส้นทางศึกษาธรรมชาติบนเกาะแสมสารเพื่อเป็นสื่อในการสร้างความรู้ความเข้าใจและจิตสำนึกแก่เยาวชนตามแนวทางพระราชดำริ

ในการนี้ได้ทรงมีพระราชวินิจฉัยเห็นชอบและยังพระราชทานแนวทางการดำเนินงานเพิ่มเติมด้วยว่า

- "ควรให้คนเข้าชมพิพิธภัณฑ์ที่ตั้งอยู่บนฝั่งมากกว่าที่จะไปรบกวนบนเกาะ"

- "ที่เกาะแสมสาร จะทำแบบเกาะปอร์กอรอลส์ไม่ได้ เพราะเกาะของเราเล็ก ฉะนั้นควรให้คนมาดูแล้วกลับไป ไม่มีที่ให้ค้าง"

- "เนื้อหาที่จะจัดแสดง(ในพิพิธภัณฑ์) จะต้องให้เป็นการสอนและปรับปรุงให้ใหม่อยู่เสมอ และควรมีงานวิจัยอย่างต่อเนื่อง"

กองทัพเรือได้น้อมเกล้าฯ รับพระราชดำริ มาประมวลเป็นรูปแบบการก่อสร้างและหลักการการจัดการพิพิธภัณฑ์ฯจนกระทั่งบัดนี้การก่อสร้างพิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยาเกาะและทะเลไทยบนฝั่งแสมสาร รวมทั้งสวนพฤกษศาสตร์ และเส้นทางศึกษาธรรมชาติบนเกาะแสมสารมีความคืบหน้าไปบ้างแล้ว และคาดว่าจะแล้วเสร็จสมบูรณ์ได้ตามเป้าหมายในปี พ.ศ. 2550

พิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยาเกาะและทะเลไทย  ตั้งอยู่ริมทะเลบริเวณเขาหมาจอ ตำบลแสมสาร อำเภอสัตหีบ
จังหวัดชลบุรี ในจุดที่อยู่ตรงข้ามเกาะแสมสาร มีอาณาบริเวณประมาณ 16 ไร่ สิ่งก่อสร้างมีลักษณะเป็นอาคาร
ไต่ระดับเขา ถึงยอดเขา เพื่อให้มองเห็นทัศนียภาพมุมกว้าง ไกล และความลึกของทะเลโดยมุ่งที่จะให้ผู้ชม
เห็นความงดงามของท้องทะเลแล้วเกิดจินตนาการและความปิติที่จะรักษาทรัพยากรธรรมชาติไว้ตามแนวพระราชดำริ

ในหลักวิชาว่าด้วยการพิพิธภัณฑ์ ถือได้ว่าพิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยาเกาะและทะเลไทยเป็นพิพิธภัณฑ์ที่สากลเรียกว่า NATURAL HISTORY MUSEUM  อันเป็นสถานที่รวบรวมและจัดแสดงวัตถุธรรมชาติ ทั้งในด้านธรณีวิทยา
พฤกษศาสตร์ สัตวศาสตร์ ทางทะเลเป็นแห่งแรกในประเทศไทย

สำหรับเนื้อหาการจัดแสดงในพิพิธภัณฑ์ รวมทั้งสวนพฤกษศาสตร์และเส้นทางศึกษาธรรมชาติบนเกาะแสมสาร
จะประมวลมาจากผลการสำรวจเกาะต่าง ๆ ของไทยในโครงการอนุรักษ์พันธุกรรมพืชอันเนื่องมาจากพระราชดำริฯ  
กองทัพเรือ    ตามแนวทางพระราชทานที่ว่า "ให้สำรวจตั้งแต่ยอดเขาถึงใต้ทะเล" โดยคณะปฏิบัติงานวิทยาการ
หรือคณะนักวิชาการหลายสาขาจากหลายสถาบัน ที่อุทิศตนอาสาสมัครเข้ามาปฏิบัติงานร่วมในโครงการฯ
ได้นำตัวอย่างและงานวิจัยในเรื่อง พันธุ์พืช พันธุ์สัตว์ ดิน หิน แร่ มาจัดแสดงและต่อไปจะมีการปรับเปลี่ยน
เพิ่มเติมในโอกาสที่เหมาะสมด้วย

ส่วนการศึกษาทรัพยากรชีวภาพและกายภาพในธรรมชาติจริง นอกเหนือจากการชมตัวอย่างในพิพิธภัณฑ์ธรรมชาติ
วิทยาเกาะและทะเลไทยแล้ว ก็จะต้องลงเรือข้ามไปยังเกาะแสมสารซึ่งได้จัดไว้เป็นเส้นทางศึกษาธรรมชาติ (NATURE TRAIL)   สวนพฤกษศาสตร์ ป่าชายเลน และบ่อแสดงพันธุ์สัตว์น้ำ ทั้งนี้ การเข้าชมในส่วนนี้จะเป็นไปอย่างจำกัด เฉพาะนักวิจัย เยาวชนผู้ด้อยโอกาส และบุคคลที่มีเหตุผลสมควรในด้านการศึกษาตามพระราชดำริ

เส้นทางศึกษาธรรมชาตินี้ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ได้เสด็จพระราชดำเนินเยี่ยมมาครั้งหนึ่งแล้วเมื่อคราวเสด็จฯ ทอดพระเนตรความคืบหน้าในการดำเนินงานโครงการอนุรักษ์พันธุกรรมพืชอันเนื่องมาจากพระราชดำริฯ กองทัพเรือ ที่เกาะแสมสาร ครั้งล่าสุดเมื่อวันที่ 27 กันยายน พ.ศ. 2545 โดยได้ทอดพระเนตรพรรณไม้ เช่น ชำมะเลียงป่า จำปีแขก เปล้าใหญ่ มะค่า ถอบแถบเครือ สังคมของป่าพลอง และพรรณไม้ท้องถิ่นที่มีพืชหลัก คือ แสมสาร สะเดาอินเดีย หยี เกด มะค่า  ทรงสนพระทัยในวิธีการชะลอความชุ่มชื้นด้วยฝายที่เรียกกันว่า  CHECK DAM อันเป็นผลให้ป่าดิบแล้งเกิดความชุ่มชื้นขึ้น  นอกจากนี้ยังสนพระทัยในชีวภาพที่ค้นพบตามเกาะ เช่น หอยนกขมิ้น สัตว์เลื้อยคลานที่สวยงาม นกหายากหลายชนิด หินแร่ และฟอสซิล ในโอกาสเดียวกันนี้ได้ทรงทอดพระเนตรจุดก่อสร้าง พิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยาเกาะและทะเลไทย บนฝั่งบริเวณเขาหมาจอ จากกล้องส่องทางไกลบนยอดเนินเขาเกาะแสมสารด้วย

สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารีได้ทรงเสด็จพระราชดำเนินเปิดพิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยาเกาะและ
ทะเลไทย ในโอกาสงานประชุมวิชาการนิทรรศการ ทรัพยากรไทย : ประโยชน์แท้แก่มหาชน ในวันที่ 30 ตุลาคม พ.ศ.2550

: ภาพเสด็จฯ เปิดพิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยาเกาะและทะเลไทย : นับเป็นสิ่งหนึ่งที่ทหารเรือภาคภูมิใจ
ที่ได้มีส่วนสำคัญในการร่วมสร้างจิตสำนึกแก่เยาวชนในด้านการอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติทางทะเลอันจะเป็นประโยชน์ต่อประเทศในภายภาคหน้า  และเป็นการสนองพระราชกระแสของสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ที่อัญเชิญมากล่าวไว้เบื้องต้นรวมทั้งพระราชกระแสที่ทรงพระราชทานแก่ผู้บัญชาการทหารเรือ เมื่อปี พ.ศ. 2544 ความว่า "กองทัพเรือทำงานนี้เพื่อความมั่นคงของประเทศ"