В Геологическом музее имени В. И. Вернадского представлены различные экспонаты, среди них:

• Окаменелости. 4 Многие виды растений и животных известны только из находок геологов и горняков. 4 Например, оттиски и рельефы, повторяющие формы и структуру оригиналов, позволяющие воссоздать облик растений и животных. 4
• Минералы, кристаллы и самородки. 1 В коллекции более 1000 минеральных видов, в том числе образцы из мест открытия минералов, например, ильменит и жозеит. 2 Представлены распространённые минералы — кварц, кальцит, гипс, флюорит. 2
• Горные породы. 3 В музее можно увидеть фрагменты различных горных пород, в частности вулканическую бомбу, гранит рапакиви, ставролитово-гранатово-мусковитовый сланец. 3
• Энергетические полезные ископаемые. 4 Отдельная витрина посвящена жидкому полезному ископаемому — нефти. 4 Представлены образцы чёрного золота различных месторождений мира. 4 Другие витрины посвящены твёрдым горючим ископаемым, представлены разнообразные образцы углей — бурых, каменных и антрацитов, а также горючие сланцы и торфы. 4
• Изделия камнерезного искусства. 4 В музее представлены образцы художественных изделий, которые наглядно демонстрируют эстетическую ценность горных пород и минералов. 4
• Коллекция С. М. Миронова. 1 Экспозиция, собиравшаяся в течение сорока лет, была передана российским политиком в дар музею в 2011 году. 1 Она включает полторы тысячи экспонатов, в том числе уникальные образцы минералов, куски метеоритов, готовые изделия из камней. 1