Den Bestand der Sammlung bilden etwa 50.000 Gesteine, Minerale und Fossilien, die vom 18. bis zum 20. Jahrhundert zusammengetragen wurden. Darunter befinden sich auch historische Stücke von Johann Ernst Immanuel Walch (1725-1778) und Johann Carl Wilhelm Voigt (1752-1821). Der umfangreichste Teil der Sammlung besteht aus Belegmaterial zur Geologie Thüringens.

Aus technischen Gründen (Lehre) wurde eine Trennung des Sammlungsbestandes in eine Übungssammlung (Gesteine und Leitfossilien) und eine stratigraphische Sammlung (erdgeschichtliches Belegmaterial aus ganz Europa) vorgenommen. Wichtige Privatsammlungen der ersten Thüringer Geologen, wie Liebe und Zimmermann, und der grundlegenden Muschelkalk-Bearbeiter (Wagner, Picard, Raab) wurden, soweit erkannt, aus den Lehrsammlungen ausgegliedert. Paläontologische Holotypen befinden sich vor allem in der Sammlung devonischer Mikrofossilien von Zagora und in der Zechstein-Sammlung (Bryozoen).

Die Bedeutung der Sammlung lässt sich bislang ohne detaillierte Bearbeitung nicht abschätzen. Auf Grund der ereignisreichen Geschichte der Sammlung ist damit zu rechnen, dass sich noch viele unentdeckte Originale und historisch wertvolle Stücke im Sammlungsbestand befinden. Bemerkenswert ist ein sogenannter Würzburger Lügenstein (um 1725), der zu den bekanntesten Fossilfälschungen der Geologiegeschichte gehört und eine versteinerte Spinne im Netz darstellt. Erst im Jahr 2000 wurden kulturhistorisch wertvolle Stücke aus dem 18. Jahrhundert von Voigt im Sammlungsbestand entdeckt. Die Sammlung wird überwiegend für die Lehrveranstaltungen des Institutes für Geowissenschaften genutzt. Die Nutzung der Forschungssammlung wird wegen des schlechten Zustandes und der fehlenden Archivierung stark behindert. (Stand 2010)

Aus Platzgründen wurde eine weitgehende Reduzierung und Archivierung des Sammlungsbestandes vorgenommen. Es ist im Wesentlichen nur noch eine Lehrsammlung vorhanden. Der Altbestand der Sammlung ist unzugänglich oder wurde auf andere Sammlungen verteilt. (Stand Januar 2014)

Die Sammlung ist während der Öffnungszeiten des Instituts zugänglich.