收藏、製作和陳列天文、地質、植物、動物、古生物和人類等方面具有歷史意義的標本，供科學研究和文化教育的機構。又稱自然歷史博物館。
簡史 近代自然博物館的雛型，可追溯到歐洲17世紀。最初是一些私人收藏傢或宮廷的藏品供少數人鑒賞，後來逐漸向民眾開放，成為宣傳教育、普及科學文化知識的場所，並逐漸發展為現代博物館的形式。始建於1683年的英國牛津亞希莫林博物館可能是近代創立最早的博物館。11716年俄國在聖彼得堡建礦物學博物館。1753年，倫敦建立瞭大英自然博物館。1794年，巴黎建立瞭法國國立自然博物館。其後建立的如紐約的美國自然博物館、佈魯塞爾的比利時皇傢自然博物館、斯德哥爾摩的瑞典國立自然博物館、東京的日本國立科學博物館等，都是世界上成立較早的博物館。50年代以來發展尤為迅速，據不完全統計，各種類型的自然博物館已有3萬餘座。
中國最早的自然博物館，是法蘭西天主教傳教士於1868年在上海徐傢匯創辦的自然歷史博物館（原稱徐傢匯博物院），收藏以動物標本為主。1905年上海自強學會會員張謇在江蘇南通創辦的“南通博物苑”（自然之部）是中國自建的第一個自然博物館。抗日戰爭以前，中國共有200多個各類博物館，屬於自然博物館性質的約有30個。中華人民共和國成立後博物館事業迅速發展，到1986年，全國博物館的總數已近900個，其中屬於自然博物館性質的有400多個。北京、上海、天津等許多大城市都有瞭規模較大的“自然博物館”或在博物館內成立瞭“自然之部”。此外，還新建瞭一些專業性的自然科學博物館，如四川自貢的“恐龍博物館”及各省的地質、礦物博物館等。
任務 收集保存標本、開展科學研究和進行宣傳教育是現代自然博物館的3大基本任務。這三者相互補充，不可偏廢。要不斷地收集標本，以充實藏品，才能保障科學研究和宣傳教育的需要。如大英博物館、美國自然博物館等著名博物館、藏品十分豐富，但仍經常組織大規模的自然資源考察和標本采集活動，有的博物館鼓勵並吸收觀眾(特別是青少年學生)參與標本的采集和模型的制作。博物館必須擁有一定科研人員，從事有關研究工作。一些著名博物館往往集中瞭許多當代各國的著名學者，使這些自然博物館成為生物學和地學中不少分支學科的研究中心和培養專門人才的重要基地。在陳列方面，早期隻是零散地展出附有標簽或說明的收藏品；以後陳列內容需系統化，並有各種專題陳列(如“生命起源”、“人類起源”、“海洋奇觀”、“恐龍世界”等)。陳列方式也盡量利用現代技術的成果(如聲、像、光、電等設備)，使展出內容形象生動、吸引觀眾。自然博物館除瞭較為固定的基本陳列外，還經常舉辦臨時性的專題展覽，用以傳播最新的科學信息。有的博物館時常組織有關專傢對不同年齡、文化程度和興趣愛好的觀眾，分別進行有意義的講演和示范以及咨詢等教育活動。此外，不少博物館還組織巡回展出，並設有專向殘疾人普及科學知識的機構。近年生物學和地學中許多新興學科迅速發展，經典的系統分類、區系調查等基礎研究工作，有逐漸從大學向自然博物館轉移的趨勢。博物館已成為學校的校外課堂和實驗室。許多大、中、小學到博物館上課，充分利用博物館條件，提高教學質量；同時博物館又是教師進修的理想場所。博物館在教育方面的作用也越來越大。