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北京自然博物馆位于首都南城中轴线上的天桥地区，背靠世界文化遗产天坛公园，面对现代化的天桥演艺区，具有特殊的文化环境。北京自然博物馆的前身是成立于1951年4月的中央自然博物馆筹备处，1962年正式更名为北京自然博物馆。
北京自然博物馆是新中国依靠自己的力量筹建的第一座大型自然历史博物馆，主要从事古生物、动物、植物、人类学等领域的标本收藏、科学研究和科学普及工作。该馆曾先后被中宣部和北京市政府命名为“全国科普教育基地”和“北京市科普教育、研发、传媒基地”，被联合国教科文组织中国组委会命名为“科学与和平教育基地”，2008年被国家文物局评定为国家一级博物馆。在2012年度国家一级博物馆运行评估总评排名中，位列全国博物馆第五位、自然科技类博物馆第一位。
北京自然博物馆占地面积为1.5万余平方米，建筑面积为2.1万余平方米，展厅面积为1万余平方米。在北京自然博物馆的建筑中，最神秘的莫过于“田家炳楼”，这座由香港实业家田家炳先生和北京市政府共同投资兴建的标本楼藏有32万余件标本。许多标本在国内、国际上都堪称孤品，如“来自中国的侏罗纪母亲”中华侏罗兽、完成全身羽毛颜色复原的赫氏近鸟龙、保存在我国的唯一的恐鸟标本等，还有世界闻名的古黄河象头骨化石、长26米的巨型井研马门溪龙化石、中国唯一的恐龙木乃伊化石、北极熊化石、犀牛化石等等。馆内还收藏着世界各国友好人士赠送给我国国家领导人的部分礼品标本，如拉蒂迈鱼标本、亚洲象标本、鳄鱼标本等。其中比较珍贵的还有新西兰坎特伯雷国家博物馆赠送我国的恐鸟骨骼标本，这种地球上巨大的鸟已经于1885年在地球上灭绝，而这件标本也是保存在我国的唯一的恐鸟标本。
北京自然博物馆利用自身的优势定期举办有特色的科普活动，先后组织了19届北京市中小学生物知识竞赛，每年有近10万名学生参与，同时举办各类科普讲座、小小讲解员培训以及博物馆之夜、“科普车”等喜闻乐见的活动，深受小朋友们的喜爱。
北京自然博物馆作为国家一级博物馆和全国科普教育基地，一直秉承普及科学知识、服务社会公众的办馆理念，始终在做好标本收藏、科学研究、陈列展览和科学普及的基础上，努力利用自身的优势，开拓创新、锐意进取，不断把更多、更好的优秀作品呈现给观众，为公益文化传播发挥积极引领作用。
植物世界厅是北京自然博物馆自1958年建馆以来一直保留的四大经典常设展陈之一。2018年进行了第四次更新改造，更新后的展览位于博物馆展览楼的二楼北侧，展览面积850余平方米，展出的植物化石和各类现代植物标本多达1200余件，展厅分设“植物演化”“被子植物的繁盛与适应”“植物与人类”三部分内容。
植物演化展厅以时间为轴线，从地球诞生开始，依次介绍了蓝细菌、内共生学说、藻类植物、苔藓植物、裸蕨类植物、楔叶类植物、真蕨类植物、前裸子植物、种子蕨、苏铁类植物、银杏类植物、松柏类植物、买麻藤类植物和被子植物。
被子植物的繁盛与适应厅分设两部分：第一部分讲述繁盛被子植物，分别展示了形态各异的叶、绚丽多彩的花和千奇百怪的果实/种子三个单元；第二部分讲述了与其生存环境相适应的各类被子植物，选取了六种植被类型中的植物展出，包括热带雨林植物、红树林植物、荒漠植物、高寒植物、食虫植物和寄生植物。
植物与人类展厅分为两部分，外围墙面是第一部分，展示与人们的物质文明相关的植物内容，包括食用植物、药用植物、油料植物、纤维植物、香料植物、染料植物和其他具有重要经济价值的植物这七个单元。展厅中央区域是本展厅的第二部分，展示了五十多个国家的国花，还展示了我国云南西双版纳地区傣族的贝叶经实物。
恐龙公园厅于2013年重新启用，总面积为700余平方米。23只活灵活现的恐龙、两只翼龙、一只和最早恐龙生活在一起的坚喙蜥构成了不同的组合，分别展现了从三叠纪晚期到白垩纪晚期的不同时期的恐龙世界的面貌。
在恐龙公园厅中，北京自然博物馆还增加了恐龙发掘现场。观众可以看到挖掘恐龙化石时的场面，看到恐龙化石还在岩石中的状况。另外，恐龙公园厅中还有“热河生物群”和“恐龙时代海洋”两个幻象，展示恐龙世界中的海洋里面的庞然大物。
古哺乳动物厅的总面积为700余平方米，分别详细介绍了长鼻类、奇蹄类、偶蹄类、食肉类、灵长类和被子植物的演化历程及著名的山旺生物群。
哺乳动物是由拟哺乳动物演化而来的。由于其特有的恒温优势及中生代温暖潮湿的气候条件，哺乳动物得以复苏和大发展。
在展厅中，观众可以看到阶齿兽的复原图和骨骼标本，它是恐龙绝灭后地球上同期最大的哺乳动物；可以欣赏到庞大的象类家族，包括赫赫有名的高4米、长8米的黄河象和铲齿象；还可以欣赏到一件十分引人注目的标本，最早的被子植物化石、世界上第一朵花—辽宁古果。
古爬行动物厅向观众展示了生物界两亿多年前的景观，并以总鳍鱼、鱼石螈、蚓螈和异齿龙为代表，演示了脊椎动物从水域向陆地发展的复杂过程。
大厅中央展示了栩栩如生的恐龙骨架群，如中国人发现的第一条恐龙—许氏禄丰龙、体长达26米的井研马门溪龙、称王称霸的霸王龙、小巧玲珑的恐爪龙、背上布满剑板的沱江龙、威风凛凛的永川龙、展翅翱翔的翼龙、称霸海洋的鱼龙等。
古无脊椎动物厅的总面积为800平方米，包括原生动物、海绵动物、腔肠动物、腕足动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物等门类。硕大的鸮头贝矗立在展厅门口，象征着无脊椎动物的繁盛历史。
展厅展示了一亿多年前地球上的繁荣景象，详尽讲述了古无脊椎动物兴盛衰亡的发展历史。大量热河生物群的古生物化石，特别是辽宁西部的带毛恐龙化石都会引起观众的浓厚兴趣。
“神奇的非洲”展览以世界轮椅基金会创始人、主席，中国残疾人福利基金会理事，美国肯尼斯·贝林先生捐赠的非洲珍贵动物标本为基础，还原了野生动物赖以生存的环境，并结合中英文图板和各种新奇的现代化展示技术手段，准确、科学地将非洲大陆最具代表性的野生动物栩栩如生地再现于观众面前，充分地展现了非洲大陆的神奇。
展览采用360度环形全景画展示技术，地面地形与背景画的自然衔接展现了无限透视的原野效果，配合开放式动物景观这一新颖的展示方法，向观众展示恢宏震撼的非洲原野。
在西耳厅，观众可以通过“触摸”地球表面的陆地来了解各大洲的动物；通过古长颈鹿和现代长颈鹿两个标本的脖子的鲜明对比，了解长颈鹿脖子变长的秘密；狮子捕猎的场景可以让观众感受非洲原野上弱肉强食的生存大战。
在马赛人的展厅里，观众可以瞭望马赛人的村庄，走进马赛人的茅草屋，感受马赛人的生活气息，近距离地与马赛人观望。足不出户，感受非洲。非洲是一片神奇的土地，相信观众会在这个展厅里认识一个全面真实的非洲。
门 票： 免费
开放时间： 9∶00—17∶00，该馆全年对外开放（周一闭馆）