Le Marégraphe constitue le point zéro, l'altitude origine, pour la France continentale. Marseille a été choisie en 1880 par la commission centrale du nivellement général de la France, notamment en raison de la faible amplitude des marées.
Les mesures marégraphiques ont commencé en février 1885. L'altitude zéro est alors déterminée après douze ans d'observation des marégrammes. Afin de le matérialiser, un point physique, dénommé "repère fondamental" est scellé au-dessus du puit de mesure, au niveau +1,661 m.
La mesure du niveau de la mer s'effectue à partir d'une galerie sous-marine munie de chicanes afin de tranquiliser l'eau au maximum. Un puits avec flotteur (et aussi sonde radar depuis 1998) suit les variations de niveau. Un câble métallique communique les mouvements verticaux à un marégraphe, un appareil unique au monde. Cet appareil, construit à Hambourg en 1884 présente en effet la spécificité de posséder une partie totalisatrice permettant de calculer rapidement le niveau moyen de la mer sur la période choisie.
L'intérêt du site, propriété de l'Institut national de l'information géographique et forestière (IGN), est aujourd'hui d'étudier les variations du niveau de la mer sur le long terme. Les observations effectuées ont ainsi permis de constater une élévation du niveau moyen de la mer d'environ 15 cm depuis la fin du 19° siècle.