La collezione, costituita dal direttore Pietracaprina, comprende minerali, rocce e apparecchiature scientifiche raccolte presso il Gabinetto di Mineralogia e Geologia a partire dalla fine dell’Ottocento, con i primi materiali raccolti da Domenico Lovisato e confluite nei primi anni Sessanta del Novecento nell’Istituto di Mineralogia e Geologia. È intitolata ad Aurelio Serra, uno dei principali studiosi degli aspetti mineralogici sardi, attivo per oltre un cinquantennio presso la struttura di ricerca. La raccolta è articolata nelle sezioni: mineralogica, geologica, pedologica e paleontologica. La consistenza delle collezioni è di circa 1000 pezzi di interesse mineralogico, 300 dell’ambito geologico e 200 di quello paleontologico, oltre a diversi profili pedologici riguardanti principalmente i suoli della Sardegna. Il museo, con finalità soprattutto didattiche, comprende campioni di rocce effusive e intrusive, fossili, monoliti di suoli, campioni di marmi e rocce e campioni di sabbie provenienti da spiagge dell’isola e dal deserto del Sahara. I minerali esposti rivestono una notevole importanza scientifica o perché rari (per esempio la covellite), o perché provenienti da miniere ormai chiuse da tempo (come gli argenti e la fluorite delle miniere del Sulcis e del Sarrabus) o infine per le loro particolari caratteristiche cristallografiche (per esempio la fluorite). Nel museo sono esposti alcuni antichi microscopi; è presente inoltre una importante collezione libraria e di carte geologiche.
