Primele colecții, din 1834, aparținând Colegiului Sf. Sava, stau la baza constituirii muzeului, care deține în prezent piese ilustrând domeniile: ecologie, zoologie, oceanografie, paleontologie, taxonomie, morfologie. Colecțiile zoologice ale Muzeului - cele mai numeroase și mai diverse din România - permit în bună măsură documentarea biodiversității pe teritoriul țării noastre și chiar în afara granițelor ei, colecțiile geologice și paleontologice surprind particularitățile evoluției scoarței terestre și a faunei pe actualul teritoriu al României, iar colecțiile etnografice surprind unul dintre cele mai subtile aspecte ale biodiversității: diversitatea socio-culturală. Muzeul este una dintre cele mai c...unoscute instituții cu cercetare zoologică complexă din Europa, implicat în colaborări cu multe muzee, instituții și universități din America, Australia și Asia. Au fost organizate expediții în Tanzania (1973), Indonezia (1991) și Brazilia (1994). În biblioteca muzeului sunt inventariate peste 30.200 volume și 20.000 periodice.