La biblioteca è stata fondata nel 1870 ed è stata integrata amministrativamente nel 1979 con la biblioteca dell'ex Istituto di mineralogia, petrografia e geochimica ed è rimasta suddivisa nelle due sezioni di Geologia e Mineralogia fino all'ottobre 2000, quando è stata riunificata anche fisicamente nei locali della sezione di Geologia e Paleontologia.

La storia dell'Istituto di Geologia paleontologia e geografia fisica, e anche della sua Biblioteca, è illustrata in vari articoli, dovuti ai direttori che nel tempo si sono succeduti a capo dell'Istituto. Fra questi un articolo del 1952 del professore Giovanni Merla, di cui riportiamo gran parte del testo.

Conserva, oltre al patrimonio librario, alcune importanti miscellanee.

Possiede inoltre circa 2.700 carte geologiche e geografiche e un consistente fondo antico, in parte in Comodato presso il Museo Galileo.

Complessivamente la collezione è costituita da:

• 15.000 libri 
• 887 riviste, di cui 122 in continuazione, tutte disponibili anche in formato elettronico

Di particolare rilievo e accessibile in rete

• Fondi e collezioni speciali di Geomineralogia
• Archivi di Geomineralogia
• Catalogo della mostra I libri dello Studio e dintorni - sezione: Scienze della Terra

• Banche dati di Scienze della Terra in OneSearch
• Scaffale delle riviste a Geomineralogia

• 24 posti in sala lettura
• 1 postazione internet per la consultazione dei cataloghi e per ricerche
• connessione wireless

Disponibile il servizio BiblioScan: servizio di scansione documenti

La biblioteca si trova al primo piano dell'edificio in cui ha sede la Sezione di Geologia e Paleontologia del Museo di storia naturale.

L'edificio è facilmente accessibile ai disabili poiché provvisto di ascensore

• Dipartimento di Scienze della Terra
  • Laboratori di Beni Culturali
  • Laboratori di Geochimica e Vulcanologia
  • Laboratori di Geofisica
  • Laboratori di Geomatica e Telerilevamento
  • Laboratori di Mineralogia e Cristallografia
  • Laboratori di Paleontologia
  • Laboratori di Petrografia e Petrologia
  • Laboratori di Stratigrafia e Geologia Strutturale
  • Laboratori di Geologia Applicata e Pedologia

• LaMA Laboratorio di MicroAnalisi
• MEMA Centro interdipartimentale di servizi di Microscopia Elettronica e Microanalisi
• Cattedra UNESCO "Prevenzione e gestione sostenibile del rischio idrogeologico"
• CNR (Firenze)
  • IGG Istituto di Geoscienze e Georisorse
• IIPP Istituto Italiano di Preistoria e Protostoria
• Museo di Storia Naturale, Geologia e Paleontologia
• Museo di Storia Naturale, Mineralogia e Litologia
• Museo Galileo 
  • Biblioteca del Museo