De collectie fossiele schelpen bestaat uit ongeveer 430.000 monsters met een of meerdere exemplaren. De objecten zijn voornamelijk verzameld in Europa en Indonesië, en worden in doosjes en buisjes bewaard. Topstukken zijn onder andere een grote zoetwatermossel met een geometrisch krassenpatroon gemaakt door Homo erectus (de oudste door mensachtigen gemaakte inscriptie ooit gevonden), de enorme collectie planktonische slakjes en een grote serie fossiele ‘zeebodems’ uit België. In Nederland worden fossiele schelpen gevonden in boringen, bouwputten, opgravingen, opgespoten zand en aan het strand. Een beroemde vindplaats is Miste bij Winterswijk, waar een heel rijke laag met fossielen in de bodem zit. Naturalis heeft een grote collectie van deze plek. Dankzij onderzoek aan de collectie komen wetenschappers er achter welke dieren vroeger voorkwamen, hoe ze zijn geëvolueerd en in wat voor ecosysteem en klimaat zij leefden.

Alternative form voor Collectie fossiele schelpen : subcollection|cainozoic_mollusca.