Das Museum für Naturkunde Berlin beherbergt mit über 30 Millionen Objekten die größte naturkundliche Sammlung Deutschlands. Sie ist die Kerninfrastruktur des Museums. Die Sammlung umfasst Objekte aus der Zeit des Ursprungs des Sonnensystems vor mehr als 4,5 Milliarden Jahren bis heute und enthält eine große Anzahl von Erstbeschreibungen von Arten (Typusexemplare).

Die Objekte wurden seit dem frühen 18. Jahrhundert zusammengetragen und häufig im Rahmen berühmter Expeditionen und von bedeutenden Wissenschaftlern, zum Beispiel Alexander von Humboldt, Charles Darwin oder Adalbert von Chamisso gesammelt. Zur Sammlung gehören unter anderem Felle, Geweihe, Skelette, Eier, Nester, Insekten, Pflanzen, Tierstimmen, Gewebe- und DNA-Proben, alkoholkonservierte Objekte, Meteorite, Minerale und Gesteine, fossile Tiere und Pflanzen sowie damit assoziierte Literatur, Berichte oder Feldtagebücher. Sie sind systematisch geordnet und erfasst. Durch die jahrhundertelange wissenschaftliche Bearbeitung, Beschreibung und intensive Forschungsarbeit in Berlin haben die Objekte großen historischen, wissenschaftlichen und kulturellen Wert erhalten.

Die Sammlung wird permanent weiter entwickelt. Das entstehende Wissen um Sammlungserhalt und Sammlungsmanagement wird im Kompetenzzentrum zusammengeführt, in nationalen und internationalen Netzwerken ausgetauscht und zur weiteren Verbesserung der Sammlungsentwicklung am Museum eingesetzt. Die Sammlung steht einer vielfältigen Forschung zur Verfügung, von Naturwissenschaften über Kunst- und Geisteswissenschaften bis zu Bürgerwissenschaften. Das neuaufgebaute Zentrum für Integrative Biodiversitätsentdeckung zielt auf die Entwicklung effizienter und innovativer Konzepte und Methoden zur Erfassung und Erforschung der Artenvielfalt. Die tiefergehende Erschließung der Sammlung ist dabei ein wichtiger Bestandteil.