Il Museo è una struttura sociale primaria, si occupa di conservazione, di ricerca scientifica, e di didattica; ha lo scopo di contribuire al progresso e alla diffusione della cultura naturalistica attraverso la raccolta, l’incremento, la valorizzazione delle collezioni e la promozione di iniziative per la divulgazione delle conoscenze acquisite.

La Biblioteca del Museo è specializzata nelle discipline astronomiche, biologiche, geologiche e preistoriche. Dal 1953 è in attività la Specola, primo osservatorio pubblico italiano, per l’osservazione diurna e notturna del firmamento.
Nel giardino sono presenti numerose specie vegetali arboree e arbustive.

Le attività scientifiche sono condotte da ricercatori che fanno riferimento alle sezioni del museo di botanica  e geologia; queste attività hanno come temi principali la conoscenza del territorio locale e la sua valorizzazione. Vengono inoltre condotte campagne di ricerca e studi biogeografici in aree alpine e mediterranee.

Il Museo ospita e coordina attività promosse dalle associazioni naturalistiche e dai gruppi scientifici locali. I risultati delle ricerche scientifiche e delle indagini territoriali sono pubblicate sulla rivista “Natura Bresciana”e sulle sue monografie, la cui redazione è affidata al personale del Museo.