В музее представлены образцы различных горных пород, метеоритов, драгоценных и поделочных камней, искусственных минералов и другие экспонаты. В музее хранятся минералы, из которых Д. И. Менделеевым и последующими учёными были получены новые химические элементы.
Некоторые коллекции в Минералогическом музее:
— систематическая (по минеральным видам);
— мемориальные коллекции (Д. И. Менделеева, Э. К. Гофмана, архиепископа Нила и других);
— коллекция метеоритов;
— фотоиллюстративный фонд;
— фонд рукописных и полевых материалов;
— фонд справочной и вспомогательной литературы.
В Минералогическом музее СПбГУ представлены, в частности, следующие редкие минералы:
Минералы, названные в честь выпускников кафедры. Среди них — вернадит, герасимовскит, бельковит, ильинскит, кухаренкоит, римкорольгит, красновит и другие.
Минералы, открытые выпускниками кафедры. К ним относятся кафетит, армстронгит, кассит, тетраферрифлогопит, натрониобит, оленит (группа турмалинов).
Коллекция алмазов и сопутствующих минералов из Кимберли, ЮАР. Эта коллекция была приобретена Э. К. Гофманом в XIX веке и позволила создать метод поиска алмазов по сопутствующим минералам. С помощью этого метода было открыто первое коренное месторождение алмазов в СССР.
