Le musée conserve près de 300 météorites, dont 60 en exposition, pour leur importance scientifique et historique. Parmi elles, des spécimens de la chute de météorites sur la commune de l'Aigle dans l'Orne, le 26 avril 1803, dont les habitants furent témoins. Jean-Baptiste Biot, ingénieur des Ponts et Chaussées, avait été dépêché sur place par le ministre de l'Intérieur pour étudier le phénomène. Son rapport de 1803, considéré comme l'un des textes fondateurs de la science moderne, permit de démontrer l'origine extraterrestre des météorites.
En 1845, l'état achète la collection dite " de Drée " constituée de près de 20 000 échantillons qui viendront enrichir les fonds. Le marquis de Drée était le beau-frère du grand géologue Déodat de Gratet de Dolomieu, dont il avait intégré les échantillons récoltés. Ce dernier avait participé à la campagne d'Égypte de Bonaparte. Le massif alpin italien des Dolomites, la roche dolomie et le minéral dolomite ont été ainsi nommés en son honneur.
En 1845, l'état achète la collection dite " de Drée " constituée de près de 20000 échantillons qui viendront enrichir les fonds. Le marquis de Drée était le beau-frère du grand géologue Déodat de Gratet de Dolomieu, dont il avait intégré les échantillons récoltés. Ce dernier avait participé à la campagne d'Égypte de Bonaparte. Le massif alpin italien des Dolomites, la roche dolomie et le minéral dolomite ont été ainsi nommés en son honneur.
Le musée détient plus de 1400 gemmes taillées. Plusieurs vitrines sont consacrées à cette collection. On y trouve notamment des gemmes des joyaux de la Couronne de France qui y ont été déposées en 1887. Ces émeraudes, topazes et améthystes ont été épargnées lors de la vente des joyaux votée par les assemblées de 1886 dans le but symbolique d'anéantir les espoirs de retour à la monarchie ou à l'Empire.