Il museo comprende strumenti scientifici di fisica e astronomia del XVIII, XIX e prima metà del XX secolo, che includono le invenzioni realizzate da Antonio Pacinotti, dalla celebre macchinetta, la prima dinamo-motore a corrente continua, fino agli apparati a trazione elettromagnetica. Tutte invenzioni che fanno parte del Fondo Pacinotti.

Completano le collezioni museali importanti archivi, quali la parte documentale del Fondo Pacinotti, l’Archivio Pacinotti, l’Archivio Fermi-Persico e l’Archivio Riccardo Felici, conservati adesso dalla Biblioteca di Matematica Informatica Fisica  e quindi dal Sistema Bibliotecario di Ateneo.

È visitabile la nuova esposizione degli strumenti proveniente dalla Specola pisana e dalla Studio di Fisica negli ambienti della Ludoteca Scientifica.