Muzeum Ziemi jest wielodziałową placówką muzealną, która oprócz podstawowej misji, jaką jest gromadzenie zbiorów i ochrona dziedzictwa geologicznego, prowadzi prace badawcze i dokumentacyjne oraz szeroką działalność w zakresie popularyzacji nauk o Ziemi i upowszechniania wiedzy przyrodniczej.
Zbiory muzealne liczą obecnie ponad 190 tys. obiektów. Znajdują się wśród nich zasobne kolekcje minerałów i skał, meteorytów, kopalnej flory i fauny, pochodzących z terytorium Polski i innych regionów świata, a także cenne archiwalia z zakresu historii nauk o Ziemi. Szczególną pozycję zajmują bogate kolekcje bursztynu bałtyckiego i innych żywic kopalnych (ponad 29,5 tys. okazów), zaliczane do największych tego typu zbiorów muzealnych na świecie.