Il museo ospita una delle più pregevoli collezioni storiche di strumentaria scientifica dell’ateneo senese con circa 400 oggetti in perfetto stato di conservazione, che testimoniano la storia e l’evoluzione dell’insegnamento della fisica dalle origini a medicina fino alle ricerche dell’Istituto di Fisica negli anni ‘50. La collezione è formata da strumenti donati o acquistati dall'ottocento fino alla metà del secolo scorso. Tra gli altri sono conservati un pendolo elettrico perpetuo di Zamboni e strumenti ottici di Giovanni Battista Amici, spettrometri, polarimetri, bussole, cannocchiali, galvanometri e altri strumenti elettrici di pregevole fattura, tubi per raggi X e una collezione di tubi per lo studio delle scariche elettriche nei gas.