三瓶山の麓にある生物・地質・天文分野を抱える自然系博物館。周囲には北の原の草原やカキツバタで有名な姫逃池がある。3500年前の三瓶山の噴火で埋もれた樹高10mを超える巨大埋没林や地層の剥ぎ取り標本、動物のはく製、昆虫・植物標本、化石などさまざまな展示に加え、プラネタリウムや大型天体望遠鏡の施設もある。企画展は年3回開催。野外での自然観察会や夜間の天体観察会も実施している。付属施設に三瓶山北の原キャンプ場、三瓶小豆原埋没林公園、ふれあいの里奥出雲公園がある。世界遺産の「石見銀山遺跡」まで車で約40分。

「びっくり！どっきり！大化石展」では、恐竜の王者ティラノサウルスや日本初公開の最古の人類化石「オロリン」をはじめ、約200点の化石が一挙公開されます。また、日本産恐竜化石（熊本県天草産）のクリーニング体験も行われます。