北京自然博物館科普教育部門主要負責觀眾服務、展廳講解及開展各種形式教育活動。以展覽、研究成果為基礎設計形式各樣的教育活動，以生動活潑、寓教於樂的方式，提供有關自然科學知識，促進公眾開展博物館學習與休閑。
除了展廳解說、實驗樂翻天、科普小課堂等常設活動之外，節假日及寒暑假會特別策劃推出特色講解、夏令營、博物館之夜、話劇演出等科教活動，同時還開展針對不同公眾需求的科學大講堂、社會大課堂等科學講座，探索角常年開展特別設計的書吧、做做吧等活動，鼓勵少年兒童動手動腦培養對自然科學的興趣。科普教育部還為學校開展校外教育提供豐富教學資源，通過教學資源包、學習單、教具箱等為輔助學校開展科學教育、到館參觀、科學素質培養提供資源***享服務。 實驗樂翻天
活動目的：利用簡單的實驗器材和實驗設備，引導兒童在實驗過程中認識、觀察和學習基礎的生物學小知識。該活動每1-2個月更換新主題。
適合對象：5-10歲。
活動時間：每周六日上午10：00—10：30。
活動地點：探索角實驗活動區。
參加方式：活動當日在咨詢臺領取活動參與券，免費參與。
科普小課堂
活動目的：結合知識講授、圖片及標本展示、雙向互動等傳播手段，以靈活有趣的方式講授有關古生物、動物、植物、人類等各個學科的有趣知識。
適合對象：5-8歲年齡段的兒童。
活動時間：每周六日中午12：00—13：00。
活動地點：探索角教室。
參加方式：活動當日免費入場，團體需提前預約。
賽先生來了
活動目的：專家型講解賽先生（Mr.Science）利用展廳展示、標本等資源，結合館藏標本、模型以及圖片等其他手段設計講解內容，讓觀眾對某壹方面專業知識或話題作較為全面、深入的了解，並能夠通過觸摸、觀察、與講解人員言語肢體互動等方式更加直觀地對科學知識有更切身的了解和感知。每1-2個月更換新主題。
適合對象：各年齡層觀眾。
活動時間：每個月單數周周六10:30 14:00各壹場。
活動地點：展廳。
參加方式：當日參觀觀眾均可前往參加。 博物館之夜
活動目的：以博物館展廳為主要活動場地，綜合利用展示空間、展覽標本等資源設計的夜間博物館活動形式，包括講解、表演、動手活動、有獎競猜、親子互動等多種活動類型，體現博物館錯時開放的公眾服務意識及全面利用博物館資源的教育服務理念。
適合對象：根據各年不同主題而定。
活動時間:每年暑期晚間時段。
活動地點：自然博物館展覽樓。
參加方式：以公眾報名預約方式組織開展。
環球自然日
活動目的：由環球健康與教育基金會和北京市科學技術研究院主辦，北京市科委、北京市教委、北京市科協支持，北京校外教育協會與北京自然博物館承辦的“環球自然日——青少年自然科學知識挑戰賽”，要求參賽者根據某個主題在自然科學範疇內，從區域、國家乃至全球角度自主選擇方向，確定題目，通過多種渠道獲取信息，發現新視角，並結合藝術、科學、歷史、社會等多方面的知識，對所選擇的題目加以分析和研究，發揮創意，成果通過展覽或表演的形式進行展現，參與競技。
活動對象：北京地區小學四年級至初中二年級階段的適齡學生。
活動時間：每年3-12月。
活動方式：通過師生結對的方式，以團隊形式報名參賽。
北京市中小學生自然知識競賽
活動目的：北京市中小學生自然科學知識競賽是北京學生科技節的重要活動之壹。進壹步培養中小生的創新精神、實踐能力、科學思想和人文意識，采取多種形式、多種渠道組織學生參觀科技館、博物館等青少年校外活動基地，參加科學考察、專題講座、主題報告等活動，積極促進校外教育與學校教育的有機結合。
活動對象：北京市地區中小學校。
決賽時間：每年12月下旬。
活動方式：由各區縣組織代表隊參加。 通過與協議社區建立服務關系，自然博物館利用自身既有資源，為社區提供各種類型的活動及服務。
社區活動形式包括：組織參觀、科普實驗、科普講座、科普閱讀等，並根據不同年齡群眾特點設計符合其學習特征的活動內容。 科學大講堂
自2009第壹期講座年始，科學大講堂邀請各學科具備壹定專業背景的自然科學類、社會科學類資深專家、學者、研究人員等人士，就某壹主題舉辦講座。主題涉及自然科學以及各相關學科，還包括有關學科熱點門類，並結合壹段時期內社會熱點話題。
適合對象：主要面向全社會開放，個別場次依據其專業深度等特殊性。對參與對象有壹定限制。
活動時間：不定期安排，每年5-6場。
活動地點：展樓內4D影院。
參加方式：免費參加；網站發布消息，座席有限電話預約報名額滿即止。
社會大課堂
北京自然博物館擁有涉及動物、植物、古生物、分子學等不同學科領域的研究人員，每位研究人員針對自己研究領域，結合館內展覽，確定講座題目開展講座活動。
適合對象：面向全社會開放。
活動時間：每周日下午。
活動地點：展覽樓內4D影院。
參加方式：免費參加；網站發布課程公告，座席有限電話預約報名額滿即止，學校等單位有要求可預約專場。