L’attuale organizzazione delle collezioni mineralogiche è articolata in 2 parti: la prima riguarda la sistematica mineralogica, mentre la seconda comprende sia campioni mineralogici di maggiore interesse regionale sia quelli di grandi dimensioni.
Su ogni campione esposto è riportato un numero d'ordine e, sui campioni di più vecchia data, anche il numero di catalogo riferibile a quello di Sartorio menzionato nella storia del museo. Per quanto possibile è stata lasciata sulla basetta di ogni campione la cartellinatura originale per non fare perdere al museo la sua memoria storica, con la consapevolezza che spesso, sia il nome riportato che, la località di provenienza non tengono conto delle indicazioni suggerite dalla recente letteratura e delle modificazioni geo-politiche verificatesi negli ultimi anni.

All’interno del museo sono presenti, inoltre, collezioni mineralogiche minori come quella della Val Devero (Ossola), quella di diaspri lucidati provenienti per la maggior parte dall'Est europeo e quella di meteoriti, contenenti due pezzi di grande valore storico, in quanto cadute nei dintorni di Siena verso la fine del ‘700 e raccolti da Lazzaro Spallanzani.
Inoltre è disponibile per gli studenti anche una collezione ad uso didattico dove vengono riuniti i minerali essenziali.
Il museo è legato al Dipartimento di Scienze della Terra e in particolare all’ex sezione di Mineralogia, Petrografia e Geochimica, per cui l’attività scientifica è svolta parallelamente alle attività di ricerca del gruppo di ricercatori del Dipartimento che si interessano di mineralogia. In particolare negli ultimi anni si è provveduto alla ridefinizione cristallochimica di varie specie mineralogiche utilizzando campioni esistenti nelle collezioni del museo ed inoltre, presso il museo, sono depositati diversi olotipi scoperti negli ultimi anni e studiati nei laboratori del Dipartimento.

Nel museo si svolge un’intensa attività didattica legata non solo alle normali lezioni rivolte agli studenti dei corsi di laurea in Scienze e Tecnologia per l’ambiente e la natura, Geologia e risorse naturali e Chimica, ma anche a fruitori non appartenenti al mondo universitario mediante visite guidate a gruppi e scolaresche.