Le collezioni del Museo di Genova comprendono circa 4 milioni e mezzo di esemplari raccolti a partire da metà Ottocento.
Nel museo, tutti gli esemplari sono corredati di un cartellino riportante i dati di raccolta: località, data e raccoglitore. Per essere conservati, gli animali vengono trattati con procedure che variano a seconda del gruppo. La maggior parte degli invertebrati, i pesci, gli anfibi e i rettili vengono conservati in alcol etilico a 70° in vasi di vetro, chiusi ermeticamente per evitare l’evaporazione. Gli insetti invece vengono spillati oppure, quelli più piccoli, incollati su appositi cartoncini. Uccelli e mammiferi si conservano invece a secco, preparati “in pelle” cioè  riempiti con un’imbottitura morbida e cuciti, oppure  “montati” in modo da riprodurre le posture e gli atteggiamenti da viventi. Per la preparazione degli scheletri si procede invece con scarnificazione e macerazione o bollitura sino ad ottenere le ossa bianche e pulite.
Questo immenso patrimonio viene costantemente studiato dai Conservatori e da ricercatori esterni  per studi di sistematica e tassonomia. Ogni anno sono decine gli studiosi italiani e stranieri che soggiornano nei nostri laboratori per periodi di tempo più o meno lunghi, a volte anche per settimane, allo scopo di confrontare le nostre raccolte “storiche” con i loro reperti più recenti, di identificare materiale indeterminato e di migliorare le conoscenze sui caratteri morfologici grazie ai campioni che possono essere messi a loro disposizione.  
Il Museo è famoso  in tutto il mondo anche per il grande numero di “tipi” che ammontano a più di 15.000. Questi sono gli esemplari utilizzati dagli studiosi per descrivere una nuova specie. La loro consultazione è indispensabile a chiunque conduca approfondite ricerche di zoologia sistematica.