Il Museo si articola in cinque sezioni:

XILOTECA: Raccoglie campioni legnosi provenienti principalmente dalle catene montuose degli Appennini e delle Alpi, ma anche legni di piante esotiche provenienti da tutto il mondo, frutto di donazioni.

IL GIARDINO DELLA FLORA APPENNINICA: Unico orto botanico della regione Molise, è tra i più alti d’Italia (1525 m s.l.m.), conserva e tutela oltre 500 specie vegetali della flora autoctona dell’Appennino centro – meridionale. Il Giardino si estende per circa 11 ettari circa, di cui 6,5 curati per l’esposizione delle collezioni distribuite in 63 aiuole e 14 habitat naturali.

L’ERBARIO DEL MOLISE: Centro per lo studio e la conservazione del patrimonio floristico italiano, ospita collezioni di piante essiccate (circa 10.000 campioni) provenienti dall’Appennino centrale e meridionale. L’Erbario è parte della rete mondiale degli erbari gestita dall’Orto Botanico di New York e dalla International Association for Plant Taxonomy.

LA BANCA DEL GERMOPLASMA DEL MOLISE: Si occupa del recupero, la caratterizzazione, la conservazione ex situ e la valorizzazione dei semi di piante autoctone d’interesse ambientale, officinale, conservazioni stico e agro–alimentare.

ZOOLOGIA: L’area Zoologica affronta alcune tematiche inerenti l’ambito biologico e la ricerca zoologica. D’interesse peculiare sono i 20.000 esemplari di farfalle diurne presenti nella collezione di Pietro Provera, donata nel 2013 ad Anna Loy.

LITOTECA: La Litoteca illustra i processi di trasformazione delle rocce nel tempo, le ere geologiche e la storia della Terra, oltre che il rapporto tra l’uomo e il pianeta.