Ubicato all'interno della Facoltà di Scienze della Terra, il museo alloggia principalmente collezioni di fossili siciliani dal Paleozoico al Quaternario di grande importanza, dal momento che per alcuni periodi geologici non esistono in Sicilia altri affioramenti fossiliferi.

Le collezioni contemporanee, con fossili e altri reperti provenienti da Mediterraneo, Sud-Est asiatico, Sud America, Antartide e oceani Indiano, Pacifico e Atlantico, sono interessanti dal punto di vista scientifico perchè illustrano la paleontologia del territorio, soprattutto siciliano, documentandone i diversi paleoambienti e consentendone la ricostruzione areale e temporale. Il valore storico dell'esposizione deriva dalla presenza di reperti del secolo scorso provenienti da affioramenti ormai scomparsi. Uniche e ricchissime sono le raccolte di fossili di organismi tipici di habitat profondi, e la collezione di mammiferi quaternari siciliani, di cui fa parte l’elefante nano Paleoloxodon falconeri.

Il visitatore è guidato all'interno del Museo da una serie di pannelli espositivi, con approfondimenti su caratteri anatomici e stile di vita degli organismi esposti e con ricostruzioni dei loro paleoambienti. Per quanto riguardagli invertebrati, sono fornite anche informazioni sull’organizzazione dei diversi gruppi. Il tutto è vivacizzato da curiosità relative all’utilizzo, nella nostra vita quotidiana, di particolari organismi e/o fossili (dalla cucina, alla gioielleria, all’arte, all’architettura).