Son objetos o especímenes de origen natural o cultural relevantes que poseen información asociada y que son mantenidos en orden y administrados con fondos públicos, con propósitos de investigación, conservación, exhibición y educación.
Tiene colecciones en seis áreas de investigación: Antropología, Botánica, Entomología, Paleontología, Zoología de Invertebrados y Zoología de Vertebrados, que conforman el patrimonio de Chile que el Museo resguarda para estudio y goce de todos.
Un objeto o espécimen es parte de la colección del Museo cuando entra en un proceso que contempla su conservación, documentación, embalaje y almacenaje en depósitos especiales.