Le collezioni di invertebrati del Museo si compongono principalmente di materiale raccolto nel Ticino e nelle zone limitrofe, sebbene non manchino reperti di origine esotica, frutto per lo più di donazioni dei secoli passati. I campioni, conservati a secco (p.e. nelle tradizionali cassette entomologiche) o in liquido (in genere in appositi contenitori con alcool al 70%), sono da alcuni anni oggetto di una revisione generale e di una catalogazione informatizzata, al fine di rendere maggiormente accessibile l'ingente quantità di informazioni e di reperti.

Le collezioni del Museo ospitano quasi tutti i gruppi di invertebrati presenti sul territorio cantonale: alcune, come quelle di Lepidotteri (farfalle diurne e notturne), di Coleotteri e di Molluschi si compongono di un elevato numero di esemplari e sono frutto di una lunga tradizione di ricerca e di raccolta. Altre sono attualmente in avanzata fase di costituzione secondo moderni criteri di catalogazione (p.e. Ditteri, Eterotteri, Imenotteri). Molto materiale proveniente da ricerche effettuate al sud delle Alpi attende tuttavia ancora di essere identificato e catalogato (offerta per specialisti).