Экспозиция рассказывает о природных богатствах края, животном и растительном мире, древнем геологическом прошлом, полезных ископаемых и достопримечательностях осинской природы. В ней представлено более 670 музейных предметов.
Окаменелости древнего пермского моря, горные породы, минералы, полезные ископаемые, раковины моллюсков, насекомые, рыбы, птицы и звери, голосеменные и цветковые растения характеризуют богатую и разнообразную природу Осинского края, ее достопримечательности и особенности.
В оформлении использованы иллюстрации из книги «Красота форм в природе» немецкого ученого Эрнста Геккеля, который впервые ввел термин «экология».
Самая зрелищная часть экспозиции – диорама «Природа Осинского Прикамья». Здесь представлено многообразие животного и растительного мира природы края. Живописное полотно плавно соединяет местные ландшафты – долину реки Тулвы, Ореховую гору, Воткинское водохранилище, Субботинскую лесную дачу. Биогруппы натурного плана дают возможность в естественной обстановке увидеть многие виды зверей, птиц и растений. Жизнь природы отражена во все времена года и время суток.
Небольшая диорама «Животный мир Воткинского водохранилища», расположенная в нижнем уровне большого диорамного зала, показывает местные виды ихтиофауны – плотва, голавль, язь, лещ, судак, окунь, бычок-подкаменщик, щука, налим.