Plus d'une centaine de collections archéozoologiques sont aujourd'hui conservées au Muséum, provenant pour la plupart de sites préhistoriques et historiques de Suisse, mais également des fouilles de Zamostje, en Russie, de Pétra, en Jordanie ou de Kerma, au Soudan, pour ne citer que les plus importantes.
La collection d'anatomie comparée est l'outil indispensable pour le travail de détermination. L'attribution spécifique d'ossements le plus souvent brisés par les hommes du passé ne peut se faire que par comparaison avec des os entiers d'espèces connues. Grâce à une installation moderne de macération et de dégraissage, de nombreux squelettes sont préparés chaque année et viennent enrichir les collections de mammifères, d'oiseaux et de poissons. A l'heure actuelle, le département est riche 1800 de squelettes de mammifères, de 700 oiseaux et de 1000 poissons de Suisse et de la Mer Rouge.