Die Paläontologischen Sammlungen mit ihren derzeit über 3 Millionen Fossilien, bei denen es sich hauptsächlich um Wirbeltiere, Wirbellose und Pflanzen handelt, zählen zu den ältesten und in Bezug auf die systematischen Gruppen und die Größe der Exemplare zu den vielfältigsten Sammlungen des Instituts. Die Palette reicht hierbei von Fossilien, die kleiner sind als eine Zelle (Nanofossilien), bis hin zu Riesenfossilien wie Dinosaurier oder Wale.