Diese thematisch in sich geschlossene Sammlung zeigt unter dem Titel Erdgeschichte in 20 Vitrinen und auf 21 Informationstafeln den langen Weg vom Kambrium, das vor 570 Millionen Jahren begann, bis zur geologischen Gegenwart, dem Quartär.In der Ausstellung ist jeder der zehn Zeitabschnitte, die wir "Formationen" nennen, mit typischen Fundstücken und mit Erläuterungen zur geologischen und biologischen Entwicklung vertreten. Von wenigen Ausnahmen abgesehen sind es Fossilien, also Reste und Spuren von Pflanzen und Tieren, die wir als Funde aus der Vergangenheit der Erde zeigen.
Nicht nur die einzelnen Entwicklungsstufen zur heutigen Flora und Fauna werden in unserer Sammlung gezeigt, sondern auch zahlreiche Formen, die schon vor langer Zeit ausgestorben sind. Hierzu gehören in den älteren Formationen der Erdgeschichte vor allem die Trilobiten (Krebsverwandte), die Graptolithen, die ältesten Ammoniten, deren Nachfolger gegen Ende der Kreide ausstarben und die Brachiopoden (Armfüßer). Deren fossile Reste sind in den ersten Vitrinen unserer Sammlung ausgestellt, aber auch Korallen, Seelilien, Schlangensterne, Schnecken und erste Landpflanzen als Vorläufer heutiger Formen. Sie alle zeigen die üppige Entfaltung des Lebens auf der Erde vor mehr als 350 Millionen Jahren.
In der Vielzahl der Ausstellungsstücke treten immer wieder besondere Regionen und berühmte Fundorte hervor. Während die praekambrischen Gesteine aus Skandinavien kommen, sind die kambrischen bis silurischen Fossilien vor allem aus Böhmen und die devonischen vom Rheinischen Schiefergebirge und aus dem Harz. Das Karbon der Sammlung Erdgeschichte ist durch Funde aus dem Ruhrgebiet und dem Oberschlesischen Revier vertreten, das Perm mit Fossilien aus Thüringen. Hier sind besonders interessante Fische und Pflanzen aus dem Kupferschiefer des Mansfeld-Eislebener Reviers der Zechsteinzeit hervorzuheben. Die Trias-Sammlung beginnt mit einer großen verkieselten Baumscheibe aus dem versteinerten Wald von Arizona. Auf Pflanzen und Rippelmarken aus der Buntsandsteinzeit folgen Seelilien und Kopffüßer des Muschelkalkmeeres.
Besonders interessant sind die zahlreichen Ausstellungsstücke der Jura-Zeit. Darunter sind auch die weltberühmten Funde Holzmaden, Solnhofen und Eichstätt gut vertreten. Funde aus dem Luxemburger Posidonienschiefer stehen den Holzmadener Stücken nicht nach. Hervorzuheben sind im Jura vor allem die vielfältigen Ammoniten und Belemniten, darunter zahlreiche Großformen, die außerhalb der vier Vitrinen ausgestellt sind. Ein großer, sehr gut erhaltener Fischsaurier (Stenopterygius) stellt zweifellos den Höhepunkt dieses Sammlungsabschnittes dar. Die Kreide-Formation wird in zwei Vitrinen durch viele Muscheln, Schnecken, Seeigel und einen Krokodilschädel repräsentiert. Im darauffolgenden Tertiär zeigen wir - vorwiegend aus dem Pariser und Mainzer Becken - vor allem Muscheln, Schnecken und Haifischzähne und schließlich Funde aus den Braunkohle-Ablagerungen. Die jüngste Formation der Erdgeschichte, das Quartär ist mit zahlreichen Säugetierresten vertreten, darunter auch Mammutzähnen als Zeugen der eiszeitlichen Tierwelt.
