Le collezioni, a prevalente carattere locale ma che conservano documentazioni storiche di grande valore scientifico, sono attualmente suddivise nelle seguenti sezioni:
Sezione Botanica
165.000 campioni tra erbari aperti ed erbari storici, tra questi ultimi ricordiamo l’erbario Morassi, erbario Pirona e l’erbario Gortani.
Sezione Geo-paleontologica
82.000 reperti, tra cui i vertebrati triassici, ovvero i più antichi rettili volanti scoperti al mondo.
Sezione Mineralogica e Petrografia
13.000 reperti fra minerali provenienti dalle miniere friulane, rocce, raccolte e donate da G. Fornaciari, E. Feruglio, A. Desio, T. Taramelli, S. Morgante e M. Gortani, oltre alla collezione stratigrafica Gortani.
Sezione Paletnologica ed Antropologica
140.000 fra reperti di fauna provenienti soprattutto dalle grotte friulane e di cultura materiale da numerose località preistoriche friulane.
Sezione Zoologica
16.000 vertebrati: pesci, anfibi, rettili, uccelli e mammiferi, alcuni provenienti da collezioni storiche come la raccolta ornitologica di G. Vallon e la testa di elefante africano abbattuto nel 1939 in Kenya da Italo Balbo. 63.000 invertebrati tra cui Protozoi, Poriferi, Celenterati, Echinodermi, Platelminti, Nematodi, Anellidi, Policheti, Molluschi e Crostacei. Le Collezioni di Invertebrati comprendono anche le raccolte entomologiche, curate dalla Sezione entomologica.
Sezione Entomologica
400.000 reperti provenienti da collezioni storiche, tra cui la Collezione di Coleotteri Italici di A. Gagliardi e la Collezione aracnologica di L. di Caporiacco, e da attività di ricerca nel territorio regionale.