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Las colecciones del Museum de Toulouse cuentan con aproximadamente dos millones y medio de piezas en 3000 m2 de salas de exposiciones.

El visitante es acogido por la reconstitución de un esqueleto de quetzalcoatlus, el mayor reptil volador conocido (más de doce metros de envergadura), así como por un elefante de Asia naturalizado. Y después, empieza un vagabundeo progresivo para seguir la historia de la vida.

Además de la paleontología y la prehistoria, las colecciones son famosas en varios dominios: en ornitología, gracias a lo 4 500 especimenes de pájaros de las zonas templadas y regiones palearcticas de Victor Besaucèle , entre los más fondos europeos más bonitos; en etnografía, con especialmente series oceánicas remarcables

El jardín botánico del museo permite al público redescubrir la vida de las plantas , explorar las relaciones que unen mundo vegetal y mundo animal (incluyendo el hombre) y observar los fenómenos que demuestran la unidad del mundo vivo.
Los invernaderos de presentación, de una superficie de casi 300 m2, albergan entre otras curiosidades las plantas sin contacto directo con el suelo, las plantas-piedras, los cactiformes, las lianas, o también, en una gran variedad de modo de captura de presas, las plantas carnívoras.