Reperti edilizi e decorativi

Collezioni di marmi antichi
Comprendono la collezione realizzata da Federico Pescetto intorno al 1870 e quella realizzata da Pio De Santis pochi anni prima. Esse consistono in "marmi antichi", provenienti cioè da scavi archeologici e antiche cave, in massima parte di epoca romana. I cataloghi delle due collezioni furono editi in appendice alla Guida all'Ufficio Geologico del 1904, in occasione dell'Esposizione Universale di St. Louis. La quantità e varietà dei reperti, nonché le loro dimensioni, pongono queste collezioni, particolarmente la prima, tra le più importanti al mondo.
La Collezione Pescetto comprende 1.036 pezzi (di cui 522 ritenuti "antichi"), aventi forma di parallelepipedi con spigoli di 20 × 10 × 5 cm, lucidati su cinque facce. Le notevoli dimensioni dei reperti risultano tra le maggiori che si conoscano per questa tipologia di raccolte. La collezione fu venduta dagli eredi Pescetto al Servizio Geologico Nazionale.
La Collezione De Santis è costituita da 322 pezzi (di cui 262 ritenuti "antichi"), aventi forma di parallelepipedi con spigoli di 13,5 × 9,3 × 2,5 cm, lucidati su cinque facce. Questa collezione venne acquistata presso il Monte di Pietà di Roma.

Collezioni regionali di materiali edilizi e decorativi
Sono state costituite in seguito al Regio Decreto del 24 marzo 1872, promosso per iniziativa del ministero dell'Industria e Commercio. Con questo decreto, in seguito alla raggiunta unità d'Italia, veniva disposto il censimento delle aree minerarie del Paese. A questo scopo fu quindi richiesto, a chiunque avesse in attività una cava o fosse in procinto di aprirne una, di inviare all'Ufficio Geologico dei campioni rappresentativi dei materiali oggetto di estrazione.
La Collezione regionale materiali decorativi in blocchetti comprende 945 campioni, in forma di parallelepipedi con spigoli in genere di 20 × 10 × 5 cm, i quali per lo più sono lucidati su diverse facce. Il primo nucleo di questa collezione è descritto nel Catalogo compilato per l'Esposizione Internazionale di Vienna del 1873.
La Collezione regionale materiali da costruzione comprende 2.489 campioni, prevalentemente in forma di cubo con spigoli di 10 cm.

Collezioni di marmi italiani
La Collezione lastre di marmo consiste in 174 campioni tagliati in grandi lastre di 100 × 50 × 2 cm, lucidati a specchio su una delle due facce principali. Il primo nucleo della collezione, costituito da marmi delle Alpi Apuane, è illustrato nel Catalogo compilato per l'Esposizione Universale di Anversa del 1885. Ad esso vennero aggiunti campioni provenienti da altre località del Paese, illustrati nel Catalogo compilato per l'Esposizione Regionale Toscana del 1887. I marmi delle Alpi Apuane rappresentano quasi la metà dei campioni della collezione.
La Collezione blocchi di marmo consiste in 118 campioni tagliati in parallelepipedi dalle inusuali dimensioni di 50 × 25 × 15 cm, lucidati su almeno una faccia. I campioni provengono per oltre metà dalle Alpi Apuane.

Raccolta saggi artistici ed ornamentali
Di età contemporanea rispetto alle Collezioni di marmi italiani, questa raccolta comprende 48 saggi di lavorazione del marmo. Si tratta di balaustre, colonne, capitelli, cornici, un tavolo, un vaso, un busto e un pavimento bicromo. La materia litoide oggetto della lavorazione proviene da diversi distretti minerari italiani. Questi saggi furono inviati all'Esposizione Internazionale di Vienna del 1873 e all'Esposizione Universale di Parigi del 1878.

Raccolta materiali edilizi e decorativi esteri
Include 147 campioni ricevuti in dono o acquisiti in seguito a scambi, in occasione di manifestazioni internazionali a carattere scientifico o commerciale. I reperti hanno in genere forma di parallelepipedi o di mattonelle. La frazione più cospicua della raccolta (100 blocchetti in parallelepipedi) è costituita dall'insieme dei materiali da costruzione del Giappone, ricevuti in dono durante l'Esposizione Universale di Parigi del 1878.

Altre raccolte
Raccolta Apricena (48 campioni);
Raccolta merceologica di marmi (41 campioni);
Raccolta ardesie e quarziti (25 campioni);
Raccolta tufi, travertini, peperini (16 campioni);
Raccolta mattonelle (55 campioni).