Το μουσείο Φυσικής Ιστορίας Αιγαίου βρίσκεται στην κοινότητα των Μυτιληνιών, σε κτίριο που έχει ανεγερθεί με δαπάνες του Ιδρύματος Κωνσταντίνου και Μαρίας Ζημάλη καθώς και του ευρωπαϊκού προγράμματος Leader. Στο μουσείο φιλοξενείται από το 1994 και η συλλογή του Παλαιοντολογικού Μουσείου που λειτουργούσε από το 1967.
Τα εκθέματα προέρχονται κυρίως από τις ανασκαφές του J Melentis που πραγματοποιήθηκαν σε περιοχή κοντά στο χωριό Μητιληνιοί τη δεκαετία του 1960. Είχαν πραγματοποιηθεί και άλλες ανασκαφές στην περιοχή στο παρελθόν, τα σπουδαιότερα ευρήματα των οποίων βρίσκονται διάσπαρτα στα μεγαλύτερα μουσεία Φυσικής Ιστορίας του κόσμου (Λοζάνη, Βέρνη, Λονδίνο, Νέα Υόρκη, Φρανκφούρτη). Τα ευρήματα της Σάμου, σύμφωνα με τους επιστήμονες, χρονολογούνται 8-10.000.000 χρόνια.
Το μουσείο περιλαμβάνει πέντε τμήματα: το Παλαιοντολογικό, το Ορυκτολογικό, το Γεωλογικό, το Βοτανολογικό και το Ζωολογικό.
Από τα σημαντικότερα εκθέματα του μουσείου είναι το Σαμοθήριο, μια μοναδική στον κόσμο καμηλοπάρδαλη μήκους πέντε μέτρων και ύψους τριών μέτρων, καθώς και το καπλάνι, ένα αιμοβόρο αιλουροειδές που ζούσε στη Μικρά Ασία και το οποίο αναγκάστηκε να κολυμπήσει ως τη Σάμο για να σωθεί είτε από πυρκαγιά είτε από πλημμύρα του ποταμού Μαίανδρου (“Το Καπλάνι της Βιτρίνας”, το γνωστό βιβλίο της Άλκης Ζέη έχει εμπνευστεί από το καπλάνι του μουσείου.) Επίσης, στο μουσείο υπάρχει ένας κυνόδοντας που ανήκε στον Μαχαιρόδοντα, ένα από τα πιο επικίνδυνα ζώα που έζησαν πάνω στη γη και λέγεται ότι ήταν ο πρόγονος του σημερινού Ασιατικού λιονταριού και τίγρης.
Στο μουσείο υπάρχουν, επίσης, φωλιές εντόμων και οστά ανάμεικτα με διάφορα πετρώματα, καθώς και ιππάρια ύψους 80 εκατοστών έως ένα μέτρο. Λέγεται ότι τα ιππάρια έζησαν 50.000.000 χρόνια πριν.
Το Μουσείο Φυσικής Ιστορίας Αιγαίου είναι ανοικτό Δευτέρα-Σάββατο από 9:30-15:00 και τις Κυριακές 10:00-15:00. Τα εισιτήρια έχουν 3 ευρώ το κανονικό και 2 ευρώ το μειωμένο. Για περισσότερες πληροφορίες επισκεφθείτε την επίσημη ιστοσελίδα του μουσείου.