מוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט הוקם כדי לתת מענה לצורך של מדינת ישראל במוזיאון טבע כגוף מחקר לאומי בתחומי המגוון הביולוגי. המוזיאון מוכר כמפעל לאומי על ידי האקדמיה הלאומית הישראלית למדעים, כתשתית מחקר לאומית על ידי המועצה הלאומית למחקר ופיתוח אזרחי, כתשתית מרכזית על ידי הות"ת וכמרכז ידע תשתיתי בתחומי החקלאות והסביבה על ידי משרד המדע והטכנולוגיה.

המחקר במוזיאון מתבצע במסגרת שתי חטיבות, שמתקיימים ביניהן יחסי גומלין מדעיים: חטיבת אוספים ומחקר, המחולקת לשישה אגפים - אגף ימי-אקווטי, אגף חולייתני יבשה, אגף אנטומולוגי, עשבייה, אגף פליאוביולוגי ומרכז דן דוד לחקר תולדות האדם, וחטיבת מדע יישומי מוכוון מדיניות, שהליבה שלה הם שלושה מרכזי מחקר יישומי - מכון דש"א, המארג, המרכז הלאומי לאקולוגיה אקווטית. בנוסף, המוזיאון מפעיל שורה של מעבדות ייחודיות ופרויקטים שונים, ביניהם המרכז למגוון ביולוגי ימי, המרכז הישראלי למדע אזרחי, מרכז ידע לשיקום אקולוגי ופתרונות מבוססי טבע, ומעבדות לסיסטמטיקה מולקולארית, פליאוגנומיקה ודנ"א סביבתי.

מוזיאון הטבע הוא מרכז ידע טקסונומי ייחודי בישראל, ופעילים בו מרבית המומחים בתחום זה בישראל. בנוסף למחקר ולפיתוח האוספים, מומחים אלו מעניקים תמיכה מדעית ייחודית בתום הטקסונומיה לחוקרים אחרים ולרשויות שונות. כמו כן, הם מפעילים את הקורסים האקדמיים של היוזמה לטקסונומיה, הפתוחים ללא תשלום לכלל מערכת ההשכלה הגבוהה ולאנשי מקצוע.

לב המוזיאון הם אוספיו המדעיים, המשמשים למחקר בסיסי ולמחקר יישומי, לשירות הציבור בכלל ולפעילות חינוכית בפרט. אוספי המוזיאון מונים מיליוני פריטים, המתעדים את עולם החי והצומח של האזור על ציר הזמן ואת ההתפתחות וההיסטוריה של המין האנושי. האוספים משמשים מאות מדענים, תלמידי מחקר ואנשי מקצוע מהארץ ומהעולם למחקר בסיסי ויישומי ולפיתוח ידע וכלים לניהול בר-קיימא של המערכת האקולוגית ושימורה.