Il museo nacque come Galleria del Giardino dei Semplici, attuale Orto Botanico di Pisa, sul finire del ‘500, grazie al granduca Ferdinando I de’Medici e nei secoli è stato integrato con nuovi acquisti o donazioni, animali, reperti archeologici e preziosi tesori. Con l’aggiunta della collezione di scheletri di cetacei, la più grande d’Europa, crebbe l’esigenza di spostarsi dal centro di Pisa e l’occasione si presentò con il trasferimento presso la Certosa di Pisa, a Calci. Il museo è oggi uno dei più antichi e più grandi al mondo nel suo genere, oltre ad essere di forte impatto per il visitatore vista la cornice in cui è inserito. La galleria storica (XVI-XIX sec.) e la Wunderkammern aprono la prima sezione, che prosegue con la galleria dei rettili, i carnivori e la grande collezione Barbero con più di 5000 esemplari di specie animali. Per centinaia di metri è possibile camminare tra cetacei, dinosauri, uccelli, minerali fino a perdersi nell’acquario d’acqua dolce più grande d’Italia.