除了艺术博物馆，哈佛大学的自然历史博物馆（Harvard Museum of Natural History)同样是叹为观止。这些博物馆与哈佛大学的科学研究交相辉映，异彩纷呈，并于1998年正式向公众开放。

哈佛大学自然历史博物馆包括植物标本馆（Harvard University Herbaria），比较动物学博物馆（Museum of Comparative Zoology）以及矿物和地质博物馆（Harvard Mineralogical and Geological Museum）。它们的历史可以追溯到十八世纪。

矿物与地质博物馆成立于1977年，最初的藏品来自本杰明·沃特豪斯（ Benjamin Waterhouse） 教授与海洋鱼类学家亚历山大·阿格赛兹（Alexander Agassiz）。因为收藏种类繁多、质量上乘又不乏珍品，哈佛矿物与地质博物馆是全世界同类博物馆中最好的。

矿物与地质博物馆目前拥有超过150万件标本，类别涵盖了岩石、矿石、化石、陨石和宝石等，其中最古老的岩石标本距今已有45亿年历史。馆内最引人瞩目的是一尊重达1600磅的紫水晶洞，一块长达4.5米的巨型化石。

哈佛大学矿物地质博物馆馆内重要的藏品是产自新泽西州弗兰克林锌矿山的4000件矿物标本、大名鼎鼎的纳米比亚楚梅布900件标本，以及新英格兰当地产出的7000件标本。1883年获得的史密斯（Smith）陨石群，使其占据了陨石研究的国际性地位。

比较动物学博物馆由亚历山大·阿格赛兹（Alexander Agassiz ）的父亲、哈佛大学动物学家教授路易斯·阿格赛兹（Louis Agassiz ）1859年创立，以他个人收藏的标本和化石为藏品基础。

比较动物学博物馆是当时动物学研究和教学的中心。目前拥有来自世界各地的各种动物标本超过2100万件，涵盖无脊椎动物学、软体动物学、哺乳动物学等9个学科。

比较动物学博物馆的标本包罗万象，大到恐龙和史诗级别的鲸鱼骨骼，小到难以想象的最微小的昆虫！我们在这里还看见了戴维·洛克菲勒（David Rockefeller ）捐赠的数百件甲虫标本。真没想到收藏甲虫标本竟然是这位富豪自儿时起的兴趣爱好。

体长约12.8米的克柔龙（Kronosaurus）化石骨架是这个博物馆的最大亮点。这尊史前海洋爬行动物标本是白垩纪时期翼龙化石骨架，是全世界最早发现的三角龙头骨标本之一，也是世界上唯一组装完整的克柔龙化石骨架。

另外一件重要展品是进化展区内的提塔利克鱼（Tiktaalik roseae）化石模型。2004年发现于加拿大北部，被认为是鱼类和陆地动物之间的过渡性物种，距今至少已有3.75亿年。

通过化石和解剖学、遗传学证据讲述生物进化的历史和自然选择行为。通过标本陈列，结合视频与图片、甚至活体动物，回顾地球上的动物进化过程、以及对人类生活的影响。强调动物生命的多样性和相互关系，是这个馆创办100多年来追求的永恒主题。

植物标本馆是哈佛自然历史博物馆中最早建立，初期藏品来自哈佛大学教授 阿萨·格雷（Asa Gray ）的个人收藏。1864年他以建立一座植物标本馆及植物园为条件，将收藏的20万件植物标本和2200本相关书籍捐赠给哈佛大学。

随着历届校友和社会各界的持续捐赠，150多年后的植物标本馆收藏标本已超过500万件，成为全球最大的大学植物标本室。除此以外，植物博物馆收藏了大量珍贵的经济植物和药用植物标本，照片，人工制品和考古资料。

植物学博物馆最著名的收藏是玻璃植物模型。这些模型出自德国玻璃工匠利奥波德 布拉斯卡（Leopold Blaschka）和他的儿子鲁道夫（Rudolf）之手。从1887年到1936年，这对父子先后为哈佛制成植物模型3000多件，涵盖了840多个物种。

在缺乏植物标本的年代，这些模型在哈佛的教学中发挥了重要作用。这些植物模型用玻璃和铁丝精心制作而成，被世人称为“科学中的艺术奇迹，艺术中的科学奇迹”。

在馆内展示的这些玻璃标本包括栩栩如生的瑞士龙胆草、墨西哥仙人掌、埃及蓝睡莲、朝鲜金达莱和中国梅花、牡丹等众多花卉。每一棵植物、每一朵花不仅还原了原貌，甚至细节精细到根、茎、叶、花、果，简直可以以假乱真、令人叹为观止！