Οι συλλογές οργάνων του μουσείου φυλάσσονται σε ειδικές παλαιές προθήκες, φτιαγμένες από ξύλο και γυαλί. Υπάρχουν παλαιοί μαρμάρινοι και ξύλινοι πάγκοι, πάνω στους οποίους επιδεικνύονται πειράματα φυσικής και μερικά από αυτά μπορούν να πραγματοποιηθούν από τους επισκέπτες. Στην οροφή του Μουσείου υπάρχουν οι κεραίες του ραντάρ και των ραδιοφωνικών σταθμών, όπως και ο παλαιός σταθμός μέτρησης κοσμικής ακτινοβολίας.

Οι συλλογές περιλαμβάνουν:

• Σπάνια εκπαιδευτικά και επιστημονικά όργανα και διατάξεις Μηχανικής, Ακουστικής, Ηλεκτρισμού, Ηλεκτρονικής, Οπτικής και Πυρηνικής (φασματόμετρα, ανιχνευτές ατίνων-γ, κάμερα ακτίνων-γ, ηλεκτρομαγνήτες  μετατροπείς ηλεκτρικής ενέργειας, μηχανή παραγωγής υγρού αζώτου, ηλεκτρονικά μικροσκόπια, υπολογιστές, λογικά κυκλώματα, όργανα μελέτης στοιχειωδών σωματιδίων, …).

• Τεχνολογικές Εφαρμογές (κινηματογραφικές μηχανές, N.M.R, διαγνωστικές συσκευές ακτινών X, συσκευές ακτινογραφιών και ακτινοβόλησης, μικροτόμοι, ιστοκινέτες, καρδιογράφοι, η πρώτη τεχνητή καρδιά που κατασκευάστηκε στην Ελλάδα, ζυγοί,… ).

• Τα όργανα του πρώτου Εθνικού Γραφείου Μέτρων και Σταθμών στην Ελλάδα.

• Βιβλιοθήκη με πάνω από 20.000  σπάνια βιβλία των τελευταίων δύο αιώνων ( μεταξύ αυτών των βιβλίων υπάρχουν και λοιπά έγγραφα, μερικά εκ των οποίων προέρχονται από το Πανεπιστήμιο Σμύρνης).

• Τα προσωπικά έπιπλα των πρώτων καθηγητών της Σχολής Θετικών Επιστημών.