L'interesse per le Scienze della Terra e la convinzione che per una corretta interpretazione della geologia ambientale sia necessaria una visione globale dei fenomeni naturali portano gradualmente il Museo a interessarsi oltre che di paleontologia, mineralogia e petrografia anche di argomenti quali la geofisica e la meteorologia.

I reperti delle collezioni sono inventariati e schedati. I dati sono consultabili online sotto la voce Ricerca>Archivi>Sezioni del Museo.

La sezione Scienze della Terra promuove indagini scientifiche che spaziano dall'analisi di laboratorio applicata a minerali, rocce e fossili, appartenenti non solo alle collezioni museali, fino a ricerche geofisiche e paleontologiche anche di livello internazionale. All'attività di ricerca affianca quella di formazione e divulgazione. Annualmente organizza il Workshop in Geofisica.