Дарвиновский музей посвящён дарвиновской теории эволюции. Собрание музея основывается на частной коллекции Александра Котса, экспозиция музея состоит из более чем 400 000 единиц хранения, размещённых на 5 000 м². В Дарвиновском музее представлена информация о процессе эволюции, многообразии жизни на Земле, изменчивости и наследственности видов, естественном отборе и борьбе за существование в природе.
Используются современные мультимедийные технологии: аудиотрансляции голосов птиц и зверей, свето-видео-музыкальная экспозиция «Живая планета», установлены информационный центр «ЭкоМосква» и интерактивный комплекс «Путешествие с животными», интерактивный центр «Познай себя-познай мир». При музее открыт Центр молодежного инновационного творчества с курсами электроники и робототехники. Еженедельно проводятся лекции, кинопоказы, встречи с путешественниками и известными учёными.