В основу фондов отдела природы, как и свердловского краеведческого областного музея в целом, положены материалы, собранные участниками УОЛЕ (Уральского Общества Любителей Естествознания), образованного по инициативе интеллигенции Екатеринбурга в 1870 году. В том числе уникальные энтомологическая и палеонтологическая коллекции.

Сегодня в музее работает выставка из Санкт-Петербургского Императорского анатомического музея ("Кунсткамеры") "Редкие аномалии", на которой представлены 42 экспоната, четыре из которых дошли до нас со времен самого Петра I. Пётр не уставал повторять, что "всякие уродства, это не есть действия дьявола, порчи или сглаза, чему быть невозможно, а от повреждений внутренних происходят".