Na základě vlastní výzkumné činnosti, průzkumů, sběrů, darů i nákupů shromažďuje sbírky a příslušnou dokumentaci o stavu a vývoji přírody. Shromážděné sbírky odborně spravuje podle platných předpisů pro správu, evidenci a ochranu sbírek a zajišťuje jejich doplňování a trvalé uchovávání. Vývoj přírody, její stav a proměny dokumentuje i nesbírkovými formami, tj. zejména terénním pozorováním, mapováním, obrazovou i jinou dokumentací, shromažďováním nálezových zpráv a vytvářením nálezových archivů, rešeršemi a pod. Odbornou dokumentaci sbírek a shromážděné údaje zpracovává v rámci vnitřního informačního systému. Svou odbornou činnost provádí v základních přírodovědeckých oborech a vyhlášených specializacích – geologie (petrografie, mineralogie, paleontologie), botanika (včetně mykologie) a zoologie (zejména entomologie, malakologie, obratlovci), ekologie a životní prostředí, a to v rámci regionálního i nadregionálního zaměření. Shromážděné sbírky využívá k vědeckým, badatelským, výstavním a prezentačním účelům. Výsledky svého odborného a vědeckého zpracování sbírek i dalších získaných poznatků publikuje nejrůznějšími formami, včetně zajišťování vzdělávací a osvětové činnosti. V rámci oddělení funguje specializovaná přírodovědecká knihovna, která shromažďuje knihovní a časopisecké fondy se zaměřením na problematiku oddělení. Kromě veřejných knihovnických a informačních služeb se spolupodílí se na plnění nabídkové povinnosti muzea a zajišťuje mezinárodní výměnu publikací. Součástí oddělení je i preparátorská dílna, která zajišťuje preparaci, konzervaci, desinfekci a desinsekci sbírek oddělení, včetně odborné kontroly depozitářů a stavu sbírek v nich uložených.