Il museo ha sede nel Palazzo ghibellino e custodisce reperti fossili provenienti da tutto il mondo, in particolare reperti malacologici recuperati nei depositi pliocenici affioranti nei bacini dell'Arno e dell'Elsa. Il percorso espositivo si sviluppa in più sale tematiche dedicate alle scienze della Terra, alle ere geologiche, all'evoluzione dell'area mediterranea e del bacino dell'Arno e alla comparsa ed evoluzione del genere umano. Per i più piccoli: diorami dedicati alla lotta tra dinosauri e alla lotta tra Ursus spelaeus e Homo Sapiens Neanderthalensis