Il Museo di Storia Naturale dellUniversità degli Studi di Firenze è suddiviso in differenti sezioni disseminate nel territorio della città.
Le collezioni della sezione di Botanica possono suddividersi in due grandi categorie: le raccolte di reperti biologici e la modellistica didattica con le collezioni artistiche.
Fra le prime sono da ricordare lHerbarium Centrale Italicum, la più grande collezione di exsiccata italiana che comprende oltre 4.000.000 di esemplari sia della flora italiana che straniera. Questa collezione è a sua volta costituita da un numero elevato di erbari allestiti da privati e da raccolte direttamente effettuate dallIstituzione durante le sue varie fasi storiche. E suddivisa in due sezioni: la fanerogamica e la crittogamica. La collezione è in continuo incremento ed occupa tutto il primo piano e parte del secondo della Sezione.
Oltre a questo erbario ne esistono molti altri denominati Erbari Storici e per la loro peculiarità chiusi a nuove entrate. Fra essi si possono ricordare alcune collezioni prelinneane come ad esempio lErbario di Andrea Cesalpino del 1563, il primo erbario sistematico al mondo, e lErbario Micheli-Targioni del XVII-XIX secolo che nel suo nucleo dorigine (micheliano) contiene i campioni precedenti alla classificazione linneana. Esso si compone di poco meno di 19.000 campioni. Fra i linneani si possono rammentare gli erbari Webb e Beccari della Malesia. Il primo di oltre 230.000 campioni raccolti in molti paesi extraeuropei tra la fine del XVIII e linizio del XIX secolo da moltissimi botanici, in gran parte stranieri, inclusi alcuni campioni raccolti da Darwin alle Isole del Capo Verde durante una sosta del Beagle. Il secondo, di oltre 16.000 campioni, comprende raccolte effettuate da Odoardo Beccari nelle sue 3 spedizioni nellattuale Indonesia tra il 1865 il 1878. Sempre riferita a Beccari è notevole la collezione denominata Herbarium Palmarum che comprende circa 7.000 campioni di exsiccata oltre a diverse migliaia di disegni autografi, foto e stampe di diverso formato, interi epistolari e campioni di carpoteca.. Lultimo degli erbari entrato nella Sezione è quello pteridologico di R.E.G. Pichi Sermolli,costituito da oltre 25.000 campioni di felci provenienti da tutto il mondo. Insieme agli erbari esistono altre importanti collezioni di vegetali come la Xiloteca, (circa 32.000 campioni di legni, inclusi i duplicati), la spermoteca (2800 preparati, collezioni di semi), la carpoteca (14.000 reperti, a secco e in liquido) e infine la collezione di fossili per circa 8.000 esemplari.
Fanno parte delle collezioni artistiche e didattiche due grandi gruppi di manufatti: quello dei dipinti di natura morta e quello dei modelli di piante, frutti e funghi. Il primo è costituito da 58 quadri di diverse dimensioni aventi come soggetto frutti e ortaggi illustrati prevalentemente da Bartolomeo Bimbi, pittore di Cosimo III dei Medici. Il secondo gruppo si compone sia di modelli in cera che di altro materiale (cartapesta, pasta di legno, marmo, terracotta e gesso). Tra i modelli in cera sono noti quelli delle piante in vaso a grandezza naturale così come i frutti: tutti furono realizzati da Clemente Susini, Luigi Calamai, Francesco Calenzuoli e Egisto Tortori, i famosi ceroplasti, autori anche delle cere anatomiche della Specola. Insieme ai modelli esistono anche le tavole anatomiche e patologiche in cera riguardanti sempre le piante. Infine le collezioni di funghi in gesso, cartapesta, terracotta e resina di Jean-Baptiste Barla, famoso naturalista francese, per un totale di 193 modelli.
L’esposizione è per lo più dedicata ai mammiferi fossili italiani, qui raccolti da oltre due secoli, che fanno parte della collezione vertebrati costituita da circa 20.000 reperti.
Importantissime anche le collezioni di rocce, piante ed invertebrati, che occupano il secondo piano dell’edificio (non aperto al pubblico) e che ammontano a circa 200.000 esemplari.
I campioni assommano a circa 50.000. Tra tutti spiccano i grandi geodi di ametista, il cristallo di topazio di 151 Kg (il secondo del mondo), unacquamarina di quasi 100 kg e poi quarzi, legni silicizzati, tormaline, pepite doro e tante pietre preziose e meteoriti.
Il materiale conservato in questa Sezione racchiude differenti collezioni: la collezione Targioni Tozzetti, una raccolta di circa 5.000 esemplari costituita alla metà del XVIII secolo di forte interesse scientifico e storico con annesso il catalogo con splendidi disegni del figlio Ottaviano; la collezione Medicea di pietre lavorate comprendente circa 700 esemplari di pietre dure, sia lucidate che lavorate, parte delle quali figurano negli inventari del XVI secolo e parte prodotte nellantica scuola di glittica nei giardini di S. Marco alla metà del 500; la collezione delle gemme in cui sono presenti pietre preziose e pietre dure e che costituisce una sorta di campionario di questi materiali ornamentali; la collezione generale che riunisce minerali provenienti da tutto il mondo, suddivisi secondo la classificazione su base chimica, in dieci classi; la collezione regionale, costituita da campioni esclusivamente italiani, riuniti per distretti minerari, non corrispondenti esattamente alle tipiche regioni e dove sono particolarmente rappresentate la Toscana, la Sardegna e la Sicilia; la collezione Elbana, riunita attorno al 1910 dallallora direttore F. Millosevich. Questultima collezione deriva sostanzialmente da tre raccolte: materiale esistente dellantico Museo di via Romana, collezione del cap. R. Foresi e collezione del prof. G. Roster, acquistate rispettivamente nel 1877 e nel 1888.
Attualmente, considerando anche campioni avuti da vari donatori, la consistenza della raccolta supera i 6.000 esemplari e costituisce la testimonianza del “paradiso mineralogico” che era lisola dElba fino alla seconda metà del secolo scorso, tanto che, per esempio, le tormaline sono considerate fra gli esemplari significativi del Museo.
Infine particolare importanza riveste la collezione dei Grossi Cristalli che riunisce esemplari provenienti dalle pegmatiti brasiliane, formati da grossi esemplari di particolare bellezza, sia di minerali molto comuni, quali quarzo ed ortoclasio, sia di quelli più rari, come berilli e tormaline.