Sus objetivos son investigar, conservar y difundir la riqueza y diversidad del patrimonio geológico (paleontológico, mineralógico y petrológico) a través de sus valiosas colecciones de fósiles, minerales y rocas procedentes de todas las regiones españolas y de antiguos territorios
coloniales, así como de yacimientos relevantes del registro geológico mundial.

Las colecciones están constituidas por unos 108.000 ejemplares distribuidos entre las exposiciones permanentes y los fondos. En la actualidad desarrolla su trabajo en torno a dos ejes conectados entre sí: conservación-restauración y educación-divulgación.