Στεγασμένο σ’ ένα νεοκλασικό του 19ου αιώνα, είναι το πρώτο μουσείο φυσικής ιστορίας που λειτούργησε στην Ελλάδα το 1964. Με σκοπό την έρευνα για τη συλλογή, την καταγραφή και μελέτη του φυσικού πλούτου της χώρας καθώς και την αξιολόγηση των βιοτόπων, φιλοξενεί οκτώ διαφορετικές συλλογές. Εκεί διοργανώνονται και έξι εργαστήρια κάτω από την ομπρέλα του Ερευνητικού Κέντρου Γαία, που επεκτείνονται και σε σχετικές εκθέσεις. Το πιο χαρακτηριστικό μουσείο των βορείων προαστίων, τα σαββατοκύριακα γεμίζει με μικρούς επισκέπτες χάρη στα ειδικά εκπαιδευτικά προγράμματα.