Il Parlamento italiano approva nel 1982 una legge speciale a favore della Stazione Zoologica, che assicura un aumento del finanziamento e ne riconosce giuridicamente lo status di "Istituto scientifico speciale" di pubblico interesse, posto sotto la supervisione e il controllo del Ministero della Università e della Ricerca Scientifica e Tecnologica. Comunque l'Istituto conserva una larga autonomia scientifica.
Nello stesso anno (1982) l'Istituto acquisisce il nome "Stazione Zoologica Anton Dohrn", il che non deve essere considerato solo un omaggio alla grande realizzazione di Dohrn, ma anche il riconoscimento del suo progetto di realizzare una ricerca di punta in un laboratorio di ricerca libero da vincoli nazionali, filosofici o disciplinari.

La gestione della Stazione Zoologica viene affidata ad un Presidente, un Direttore e un Consiglio di Amministrazione. Viene creato un Consiglio Scientifico internazionale. Nel 1987 Gaetano Salvatore viene nominato Presidente.
La struttura interna viene rimodellata, in modo da combinare due scopi che per lungo tempo erano stati considerati come contraddittori: da una parte l'enfasi sulla ricerca prodotta dalla struttura propria della Stazione e dall'altro la cooperazione nazionale e internazionale. Particolare impegno viene messo nello sviluppo di nuovi laboratori nei settori di punta della biologia, come la Biologia molecolare e le Biotecnologie, nella promozione e partecipazione ai progetti nazionali ed internazionali finalizzati alla soluzione dei problemi legati alla salvaguardia dell'ambiente marino e alla razionale utilizzazione delle risorse del mare.

I programmi di formazione, che erano rimasti per lungo tempo un aspetto secondario delle attività della Stazione, divengono una priorità. Vengono promossi ed organizzati corsi regolari e specializzati, convegni e seminari, insieme ad un programma di formazione dottorale per ricercatori e tecnici italiani e stranieri.

Anton Dohrn aveva creato la Stazione con i reparti di Zoologia, Botanica e Fisiologia. La nuova struttura dei laboratori di ricerca include la Biochimica e Biologia molecolare, la Neurobiologia, l'Oceanografia biologica, la Botanica marina, la Biologia cellulare, l'Ecofisiologia e l'Ecologia bentonica. Le strutture tecniche comprendono una delle migliori biblioteche nel campo della Biologia Marina e campi collegati, l'Archivio storico e le Collezioni scientifiche (un museo con circa 3500 campioni provenienti dal Golfo di Napoli, alcuni dei quali molto rari, un erbario che svolge il ruolo di archivio per materiale storicamente importante, oltre che sito permanente di olotipi delle nuove specie scoperte nel Golfo).
La ricerca alla Stazione Zoologica si era da sempre concentrata su due aspetti degli organismi marini: da una parte le loro strutture, funzioni e comportamenti sono studiati per far avanzare la conoscenza sugli organismi viventi nel Mediterraneo, dall'altra questi organismi sono gli strumenti per spingere avanti la conoscenza sui processi fondamentali della vita.

La ricerca biologica fondamentale si associa allo studio delle opportunità di usare le biotecnologie per la utilizzazione delle risorse naturali marine, come la cultura artificiale degli invertebrati, l'utilizzazione di sostanze biologicamente attive, lo studio dell'ambiente marino in relazione alla biodiversità, centrata sugli ecosistemi complessi come le praterie sotterranee di Posidonia.

Il Dipartimento di Infrastrutture di ricerca per le risorse biologiche marine fornisce servizi ad elevato contenuto tecnologico ed accesso a infrastrutture e piattaforme di ricerca alla comunità scientifica nazionale ed internazionale oltre che supportare le attività di terza missione quali ad esempio le commesse in Conto Terzi

Il nuovo schema organizzativo della Stazione Zoologica, definito nel 1967, prende del tempo per essere applicato, nel frattempo nel 1976 viene nominato un nuovo direttore, Alberto Monroy, con il difficile compito di ristabilire il prestigio dell'Istituto, attraverso nuove collaborazioni internazionali fondate su un solido programma scientifico interno. Il compito principale al quale il nuovo direttore si trova confrontato è di dare un nuovo dinamismo scientifico alla "vecchia signora", dato che il modello tradizionale di funzionamento mostrava chiaramente i segni del tempo ed era incapace di rispondere alle nuove esigenze della ricerca scientifica.

Anche nell'era della Biologia molecolare, la varietà dei sistemi di organi negli animali marini continuava ad offrire la più grande diversità di forma e di funzione, diversità necessaria alla comprensione delle proprietà fondamentali dei sistemi viventi.
È questa la grande sfida scientifica che si presenta alla fine degli anni '70 e all'inizio degli anni '80. L'insieme dei processi vitali che avevano dall'inizio costituito i problemi scientifici portanti della Stazione (la fecondazione e lo sviluppo, l'evoluzione, la memoria, la trasmissione nervosa) viene reinterpretata in chiave molecolare, grazie ai nuovi strumenti concettuali (informazione, programma, regolazione genica) e tecnici (la microscopia elettronica, la chimica delle macromolecole e infine l'ingegneria genetica). Ciò di cui la Stazione ha bisogno è un nuovo contesto per la collaborazione internazionale, uno sforzo per portare la ricerca di punta all'interno della vita scientifica dell'istituto, con l'aumento della partecipazione degli scienziati organici all'istituto a programmi internazionali di ricerca.

Nei due decenni fra il 1960 ed il 1980 la Stazione Zoologica getta le basi per un cambiamento strutturale di fondo. Il sistema dei "tavoli di studio" che per circa un secolo aveva garantito la base economica e l'internazionalità viene modificato e l'attenzione viene posta anche sui programmi di ricerca interni alla istituzione. Tuttavia, solo il centro dell'interesse cambia, non il carattere internazionale. Se fino al 1968 l'internazionalità era basata sui ricercatori ospiti dei tavoli di studio, negli anni successivi questo carattere viene garantito attraverso la collaborazione con colleghi ed istituzioni estere. La nuova struttura scientifica e tecnica, dai pescatori, alla biblioteca, ai tecnici di laboratori e naturalmente ai ricercatori mostra una notevole capacità di adattarsi con rapidità a nuovi approcci di ricerca. Quello che nel primo secolo di storia della Stazione era un obbligo per fare fronte alle richieste dei ricercatori ospiti dei tavoli di studio, diventa un modo per costruire nuovi progetti e nuove collaborazioni internazionali.

L'Ecologia è un punto focale nel nuovo sviluppo e la Stazione diviene un punto di riferimento obbligatorio per ogni programma sull'ecologia del Mediterraneo, mentre le competenze acquisite possono essere usate in altri contesti ecologici, compreso l'antartico.
Era però difficile cambiare gli obiettivi ed il modo di funzionamento di un intero istituto, portando in esso sangue nuovo e nuove energie. I crescenti limiti finanziari e le difficoltà istituzionali divengono un grande ostacolo per la vita scientifica della Stazione. Un nuovo salto in avanti finanziario ed istituzionale si rivela indispensabile.