Fot. Kamila Braulińska
Zbiory muzealne liczą obecnie ponad 195 tys. obiektów. Znajdują się wśród nich zasobne kolekcje minerałów i skał, meteorytów, kopalnej flory i fauny, pochodzących z terytorium Polski i innych regionów świata, a także cenne archiwalia z zakresu historii nauk o Ziemi. Szczególną pozycję zajmują bogate kolekcje bursztynu bałtyckiego i innych żywic kopalnych (około 30 tys. okazów), zaliczane do największych tego typu zbiorów muzealnych na świecie. Kolekcje są prezentowane na wystawach stałych, a także czasowych.
Fot. Michał Kazubski
Siedziba Muzeum Ziemi mieści się w dwóch zabytkowych warszawskich budynkach: Białym Pałacykuoraz Willi Bohdana Pniewskiego. Placówka opiekuje się ponadto wyjątkowym miejscem pamięci związanym z Powstaniem Warszawskim, jakim są zachowane na marmurowych schodach ślady krwi nieznanego powstańca, który został ranny w trakcie obrony Willi Pniewskiego, we wrześniu 1944 r.
Jednostka prowadzi też szeroką działalność w zakresie popularyzacji nauk o Ziemi. Upowszechnia wiedzę przyrodniczą m.in. poprzez organizację lekcji muzealnych, wykładów na żywo oraz w dostępnym na stronie kąciku edukacyjnym.