Os seus fondos proceden das actividades da entidade e de donacións de coleccións particulares, sempre baixo o principio de non danar a natureza. Destaca a que probablemente sexa a mellor colección ibérica de ósos de cetáceos, na que destaca o esqueleto dunha balea común de 18 m. Tamén conta con dermoplastias de cetáceos, focas e tartarugas mariñas, un calamar xigante e raras especies de quenllas en líquidos conservantes; outras mostras son moi raras, como os fósiles de zifios de 15 millóns de años de antigüidade, dos que o museo alberga holotipos únicos; unha completa colección de moluscos de Filipinas do século XIX comparte espazo cunha mostra de herbarios e algarios, seccións de árbores procedentes de parques históricos, insectos, moluscos e crustáceos de Galicia, preparacións de aves e mamíferos atopados no medio e un apartado adicado á caza de baleas. Toda a mostra está realizada sen danar a natureza.
Este museo ten unha estrutura expositiva distribuída en dous andares. No andar baixo está a recepción, o salón de actos, a biblioteca da natureza, un aula laboratorio e un corredoiro e sala de lectura que acollen exposicións temporais. Tamén dispón de instalacións de almacenamento, arquivos e conservación das coleccións. No andar primeiro hai dúas salas, que suman uns 500 m2, con módulos didácticos atendendo á súa temática, da contorna terrestre ou mariña. As dependencias integran un xardín con interesantes especies froiteiras, arbustivas e arbóreas.
A nosa guía, Berta, comezou parando na sala mariña para explicar detalladamente contidos relacionados coas mostras alí presentes, aportando unha manchea de curiosidades científicas.