上海自然博物馆是中国最大的自然博物馆之一。现有标本收藏量近27万件，其中“黄河古象”和“马门溪恐龙”被称作“镇馆之宝”。内容包括"古动物史"、"古人类史"、"中国历代古尸"3个陈列厅，以及无脊椎动物、鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物6个基本陈列厅,内容为植物的进化。

上海自然博物馆的展示以“自然人和谐”为主题，以“演化”为主线，从“过程”、“现象”、“机制”和“文化”入手，“演化的乐章”、“生命的画卷”、“文明的史诗”三大主题板块下设十个常设主题展区，阐述自然界中纵横交错、相辅相成的种种关系。

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上海自然博物馆新馆共有五层，地上2层，地下3层，通常会从地上二层开始依次往下游览，全程约需要半天至一天的时间，请分配好体力，最后的地下二层是最丰富的展区。馆内的常设展览有10个，分为自然演化、生命环境、人类文明三个体系。二层的“起源之谜”展厅以人类探索宇宙的历程为主线，陈列着从古至今的天文望远镜模型，以及关于天文知识的图文介绍。在展厅一角的剧场，还能观看一场关于陨石的3D小电影。位于一层的“生命长河”展厅将蛇、猴子、孔雀等大量动物标本分类陈列，巨大的马门溪龙模型低吼着扭动着脖子，格外逼真。最有意思的是体验自然展区，你可以透过透明展箱近距离观察活的蝴蝶、变色龙、水母等动物；去到海水触摸池，还能亲手触摸海星、海参、海葵等海洋生物，是非常难得的体验。“演化之道”（地下一层）以五花八门的动物骨骼、化石，为游人呈现出从寒武纪生命大爆发，直到人类出现。

在展厅我们随处可以看到很多化石，这些化石的发现为研究生物进化的过程中起着很重要的作用，不仅为科学家们更好的让人们认识生物进化过程提供了有力的证实，也为生物进化做出了巨大的贡献。化石就是生活在遥远的过去的生物的遗体或遗迹变成的石头。在漫长的地质年代里，地球上曾经生活过无数的生物，这些生物死亡后的遗体或是生活时遗留下来的痕迹，许多都被当时的泥沙掩埋起来。在随后的岁月中，这些生物遗体中的有机质分解殆尽，坚硬的部分如外壳、骨骼、枝叶等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头，但是它们原来的形态、结构（甚至一些细微的内部构造）依然保留着；同样，那些生物生活时留下的痕迹也可以这样保留下来。我们把这些石化了的生物遗体、遗迹就称为化石。从化石中可以看到古代动物、植物的样子，从而可以推断出古代动物、植物的生活情况和生活环境，可以推断出埋藏化石的地层形成的年代和经历的变化，可以看到生物从古到今的变化等等。