Gli oltre 100.000 campioni che formano attualmente la sezione geopaleontologica sono divisi in due grandi collezioni: la collezione generale e la collezione friulana. Quest’ultima è la più importante e ricca, grazie anche alle condizioni geologiche complesse del territorio friulano.
Tra le collezioni storiche che sono sopravvissute fino ai nostri giorni vanno ricordate quella Zuccheri di pesci di Bolca, la Cabassi (400 fossili rappresentativi dell’Eocene medio di Noax e Corno di Rosazzo) e la Gortani di fossili della Carinzia.
La parte più rilevante dal punto di vista scientifico è quella del Triassico superiore dal quale provengono i resti dei più antichi rettili volanti finora scoperti al mondo. Questi livelli hanno restituito una ricchissima fauna a vertebrati, soprattutto pesci ma anche rettili terrestri, oltre a crostacei, vegetali e rari ma importanti invertebrati tra cui un piccolissimo ragno.
Leggermente più antichi i depositi − sempre con vertebrati − di Raibl, Fusea e Dogna.
Da segnalare anche la ricca collezione di ammonoidi triassici, le faune cretaciche e, soprattutto, quelle paleozoiche.
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