Il Museo conserva importanti collezioni di strumenti e apparecchiature mediche e scientifiche. Tra queste, la collezione di antichi strumenti medici (circa 6000 reperti dal XVII al XX secolo) che comprende apparecchi, arredi e ferri ottocenteschi dell’ex Spedale Santa Maria della Scala, strumenti relativi a diverse discipline provenienti in gran parte dai Dipartimenti dell’Ateneo Senese  e modelli didattici per lo studio della Medicina realizzati tra la fine del XVIII e il XX secolo.

Dispone anche di un deposito organizzato e di una biblioteca specialistica.