O acervo científico do Museu Nacional/UFRJ é composto por exemplares representativos da biodiversidade, fósseis, objetos etnográficos e arqueológicos, pertencentes aos Departamentos de Antropologia, de Botânica, de Entomologia, de Geologia e Paleontologia, de Invertebrados e de Vertebrados.
Reúnem as diversas manifestações da vivência humana ao longo do tempo e do espaço, no território brasileiro e ao redor do mundo, compreendendo cultura material e imaterial, registros linguísticos e remanescentes humanos. As diversas coleções são organizadas nos acervos de Antropologia Biológica, Arqueologia, Etnologia, Antropologia Social e Linguística.
As coleções biológicas reúnem espécimes de espécies de animais, plantas, fungos e algas, e seus derivados, partes, produtos, vestígios, moldes e reconstituições, representando principalmente a fauna e a flora brasileiras do Holoceno, porém também com representação mundial. As coleções zoológicas compreendem animais preservados e/ou suas partes, tanto em meio líquido quanto em meio seco. As coleções de plantas, fungos e algas estão reunidas no Herbário, que possui amostras preservadas tanto em meio seco quanto em meio líquido. O acervo biológico é vital para o estudo da biodiversidade e evolução, servindo de base para pesquisas em botânica, zoologia, ecologia e outras áreas.
As coleções geológicas e paleontológicas são compostas por minerais, meteoritos, rochas, minérios, sedimentos de diferentes origens e organismos fossilizados, completos ou incompletos, e outros vestígios que evidenciam sua presença no planeta, como moldes de partes de organismos e icnofósseis. Os itens do acervo geopaleontológico são essenciais para pesquisas sobre a origem e o desenvolvimento da Terra, suas mudanças climáticas, além do surgimento e evolução da vida.
