สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง หมายถึง สัตว์ที่ไม่มีแกนกระดูกสันหลังภายในร่างกาย สำหรับคลังกลุ่มสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่มีการเก็บรวบรวมไว้ ประกอบด้วย สัตว์ไม่มีกระดูสันหลังทั้งหมด
ตัวอย่างสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในพิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยา ที่มีการลงทะเบียน มีจำนวนทั้งสิ้น 8,154 ตัวอย่าง ประกอบด้วยตัวอย่างสตัพฟ์ ตัวอย่างดอง และตัวอย่างชิ้นส่วนต่าง ๆ
คลังตัวอย่างนก พิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยา เป็นแหล่งรวบรวมตัวอย่างอ้างอิงของนกมากที่สุดในประเทศไทย ด้วยตัวอย่างกว่า 13,000 หมายเลข อย่างน้อย 550 ชนิด ส่วนใหญ่เป็นตัวอย่างแห้ง (skin)
คลังตัวอย่างหินและแร่ ขององค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ (อพวช.) รวบรวม จัดเก็บตัวอย่าง หิน แร่ ที่มีความสำคัญระหว่างการสำรวจทางธรณีวิทยา เพื่อใช้เป็นหลักฐานอ้างอิงในการศึกษาวิจัย ทำความเข้าใจ
คลังวัสดุตัวอย่างพืช พิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยา องค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ เป็นแหล่งเก็บรวบรวมตัวอย่างอ้างอิง พืชมากกว่า 12,000 หมายเลขทั่วประเทศไทย
คลังตัวย่างหินและแร่ ขององค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ (อพวช.) รวบรวม จัดเก็บตัวอย่าง หิน แร่ ที่มีความสำคัญระหว่างการสำรวจทางธรณีวิทยา
คลังตัวอย่างสัตว์สตัฟฟ์เพื่อการจัดแสดง เป็นส่วนเก็บรักษาซากสัตว์ที่จัดทำในรูปแบบเสมือนจริงขณะสัตว์เหล่านั้นยังมีชีวิตอยู่ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อการเรียนรู้ลักษณะภายนอกและเพื่อใช้ในการจัดแสดงให้เห็นพฤติกรรมตามธรรมชาติ
ในระบบนิเวศน้ำ สาหร่ายทั้งกลุ่มสาหร่ายขนาดเล็ก (microalgae) หรือที่เรียกว่าแพลงก์ตอนพืชและกลุ่มสาหร่ายขนาดใหญ่ (macroalgae) เป็นผู้ผลิตปฐมภูมิ เนื่องจากสามารถสร้างอาหารได้เองจากการสังเคราะห์ด้วยแสงและเป็นแหล่งสร้างออกซิเจนที่สำคัญ
องค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ มีการเก็บรักษาตัวอย่างแมลงและสัตว์ขาปล้องกว่า 200,000 ตัวอย่าง ประกอบด้วยตัวอย่างต้นแบบประมาณ 1,200 ตัวอย่าง จากประเทศไทยและประเทศใกล้เคียง
คลังตัวอย่างสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกและสัตว์เลื้อยคลานพิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยา องค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาติเป็นแหล่งเก็บรวบรวมตัวอย่างอ้างอิง สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกและสัตว์เลื้อยคลานมากกว่า 30,000 หมายเลข
