国家实物地质资料馆收藏的岩心、标本皆为专家按“典型性、代表性、特殊性和系统性”的原则筛选出来的。这里汇集了来自全国范围内不同成矿区（带）、不同成矿类型、不同构造区划、不同变质区（带）具有代表性和典型性的岩心与标本，以及青藏高原（热门地区）的区调标本和大陆深钻（科钻一井）的岩心，初步形成了以 “青藏高原25万区调标本薄片”和“全国典型矿山”为主体，以“科钻一井”和“金钉子”剖面标本为精品的国家实物地质资料库藏体系。
“十一五”期间国家实物地质资料馆共接收实物资料189 份，包括岩心300孔， 150745米；岩屑 9005 袋；手标本10992块，包括室外大型标本157件；薄片25221件；副样184件。还采集接收了 “金钉子”剖面标本、重要古生物化石、境外矿产勘查岩心与典型矿石标本等。
