Палеозоологічний фонд представлений рештками вимерлих організмів та слідів їхньої життєдіяльності, що збереглися у викопному стані. Такими є скам'янілі черепашки, панцирі безхребетних, екзоскелетні рештки, кістки, зуби і м'які частини хребетних, сліди їхнього харчування, свердлення, пересування тощо, а також відбитки на породі як цілих організмів, так і їхніх окремих частин.
Нагромаджені у палеозоологічному фонді матеріали характеризують історію розвитку життя на Землі у протерозойській, мезозойській і кайнозойській ерах. Вони слугують основою для таксономічних досліджень, стратиграфічного розчленування відкладів, що містять викопні рештки, реконструкції палеоекологічних та палеогеографічних обстановок регіону, з’ясування особливостей філогенетичного розвитку окремих груп викопної біоти. Вони знайдуть належне місце в новій експозиції музею при відтворенні етапів еволюції органічного світу.
Перші зразки майбутньої збірки палеозоологічного фонду музею почали надходити ще у першій половині ХІХ ст. від професора Варшавського університету Л. Цейшнера. Пізніше колекції викопної фауни поповнювалися зборами С. Плахетка, Я. Новака, Й. Семірадського, В. Фрідберга, Е. Незабитовського, В. Рогаля, М. Ломницького, Я. Ломницького та ін. Значну кількість матеріалу було нагромаджено у 50-60-х роках ХХ ст. за рахунок зборів як співробітників музею, так і працівників різних виробничих і наукових організацій.
Завдяки багаторічній праці музейних працівників із збирання та опрацювання викопної фауни у фонді нагромаджена велика кількість унікального матеріалу з території Західної України, Донбасу, Криму, Польщі; у меншій кількості наявні зразки з Росії, Білорусі, Казахстану, Таджикистану, Чехії, Австрії.
В основу поділу частини палеозоологічного фонду (90% його складу), яка представлена безхребетними, покладено віковий принцип. Відповідно, її поділено на колекції, що відповідають геологічним періодам. Решта викопних решток (в основному, хребетних тварин) зосереджено у колекціях, сформованих за типологічним, систематичним, типолого-систематичним та систематично-віковим принципом. Такими колекціями є "Бурштини з включеннями", "Іхтіофауна девону", "Кісткові риби", "Зуби акул", "Хребетні мезозою", "Плейстоценові хребетні". Усі колекції фонду мають незалежну нумерацію одиниць зберігання.
Колекції палеозоологічного фонду
До складу палеозоологічного фонду входить більше сотні монографічних колекцій, у яких наявні типові екземпляри понад 250 видів викопної фауни. Відомості про деякі з цих колекцій було узагальнено у каталозі "Пастернак С.І., Левицький В.Т. 1963. Монографічні колекції палеонтологічних фондів Науково-природознавчого музею АН УРСР".
Зберігач палеозоологічного фонду - Бакаєва С.Г.
