Die wissenschaftlichen Sammlungen, ebenso wie die umfangreiche, sehr bedeutende Fachbibliothek, werden von wissenschaftlichen
Mitarbeiter*innen kuratorisch betreut. Die Forschungstätigkeit an einem Naturkundemuseum ist - den ursprünglichen Intentionen
gemäß - an die etablierten wissenschaftlichen Sammlungen geknüpft. Insbesondere die Osteologische Sammlung, mit ihrem reichen, u.a. aus Ankäufen, Schenkungen und aus archäologischen Grabungen akquirierten Bestand, ist für viele,
ganz unterschiedliche Fragestellungen der (prä)historischen Anthropologie und Paläoanthropologie hervorragend geeignet.
Wesentliches Anliegen der wissenschaftlichen Mitarbeiter*innen ist die Analyse der kausalen Mechanismen der menschlichen Bevölkerungsentwicklung,
sowie die Erfassung von Mensch/Umwelt-Beziehungen in (prä)historischer Zeit, wobei morphologische, histologische, radiologische
und archäometrische Methoden zum Einsatz gelangen. Letztere ermöglichen z.B. die Rekonstruktion von Ernährungsbedingungen
über die Ermittlung von stabilen C-, N- und O-Isotopen in mineralischen und organischen Geweben, die Rekonstruktion von Migration
über das Sr-Isotopenverhältnis im Knochen und Zahnschmelz, sowie die Schwermetallexposition über die Spurenelementanalytik.
Auch aDNA-Analysen gelangen als methodischer „Neuzugang zu alten Fragen" beispielsweise für die Geschlechtsbestimmung Subadulter
oder die Analyse von Verwandtschaftsbeziehungen in einer prähistorischen Bevölkerungsstichprobe zum Einsatz. Fragen zur jüngeren
Hominidenevolution (Transition H. neanderthalensis/H. sapiens) sowie zur Funktionsmorphologie bilden einen weiteren Forschungsschwerpunkt
an der Abteilung, ebenso Fragen der Fachentwicklung, insbesondere die kritische Analyse der jüngeren Fachgeschichte, und der
allgemeinen Museologie.