موزه علوم و فنون اصفهان در ابتدای تأسیس با پنج بخش زمین‌شناسی، زیست‌شناسی، شیمی، فیزیک، فنی و حرفه‌ای و کاردانش کار خود را آغاز كرد و در سال 1390 سه بخش دیگر اپتیک، نجوم و آسمان‌نما به آن اضافه شدند.
بخش زیست‌شناسی
این بخش حاوی 10 چشم‌انداز از نواحی اکولوژیک کشور و پروفایلی (یک اثر حجمی) از جغرافیای طبیعی و زمین‌شناختی ایران است که در آن‌ها عوارض گوناگون زمین در کشور ایران به نمایش گذاشته شده‌اند. ازجمله این موارد می‌توان به انواع لایه‌های زمین و منابع و ذخایر زیرزمینی مانند تپه‌های نمکی و مخازن نفت و گاز اشاره كرد. همچنین عوارض گوناگون طبیعی و غیرطبیعی موجود در کشور نظیر: کوه، دلتا، رودخانه، کویر، سیف و برخان، قنات، سد و... را می‌توان به نظاره نشست در این بخش بازدیدکنندگان همه موارد پیش‌گفته را به صورت طبیعی و در حجم کوچک مشاهده می‌كنند. به‌علاوه، گونه‌های متعددی از حشرات و بندپایان، انواع خرچنگ‌ها و جانوران خاص و بعضی گونه‌های جهش‌یافته متعلق به اکوسیستم‌های مختلف کره زمین به نمایش گذاشته شده‌اند. ازجمله خرچنگ نعل اسبی (فسیل زنده)، خرچنگ صخره‌ای، مارمولک‌های پرنده و گوساله دوسر.
زمین‌شناسی
در این بخش دوران‌های گوناگون زمین‌شناسی و برخی از نمونه‌های مربوط به هر دوران معرفی شده‌اند. همچنین با توجه به ارزشمندی و تنوع ذخایر و منابع طبیعی در کشور، گونه‌های متنوع کانی‌ها، فسیل‌ها، سنگ‌های آذرین درونی و بیرونی و دگرگونی، سنگ‌های رسوبی و فسیل‌های متعلق به دوران‌های متفاوت زمین‌شناسی در معرض دید بازدیدکنندگان قرار گرفته است. در قسمت دیگری از این بخش، مجموعه کاملی از آکواریوم‌های آب شیرین و شور با تنوع گونه‌های رنگارنگ ماهی‌های زینتی ارائه شده‌اند که طراوت خاصی به موزه می‌بخشند. حدود 300 عدد نمونه‌های مختلف و حیرت‌انگیز آبزیان نیز، شامل صدف‌ها، توتیا‌ها، دوکفه‌ای‌ها، ستاره‌های دریایی، خارتنان شکم پایان و... به نمایش درآمده‌اند.
فیزیک
در بخش فیزیک بازدیدکنندگان با زمینه‌های متنوع و جذاب پدیده‌های فیزیکی آشنا می‌شوند. آن‌ها سیر تحول در علم فیزیک، وسایل و تجهیزات قدیمی این علم و آزمایش‌هایی در زمینه‌های تعادل، عمل و عکس‌العمل، نور، الکتریسیته، نیروهای کششی، جاذبه، نیروهای جانب مرکز، قوانین نیوتن، قانون ارشمیدس و... را مشاهده می‌كنند. در قسمتی دیگر از این بخش بیوگرافی دانشمندان برجسته علم فیزیک ارائه شده است.
شیمی
در موزه علوم و فنون آزمایش‌هایی از شیمی‌دانان معروف ایرانی، مانند جابر بن حیان (پدر علم شیمی و کاشف جوهر گوگرد) و زکریای رازی (کاشف الکل) معرفی شده‌اند تا با به نمایش درآمدن جلوه‌هایی از این دانش در قرن‌ها و عصرهای گذشته، از خدمات دانشمندان ایرانی و اسلامی به دنیای علم قدردانی شود. قسمت‌های دیگر بخش شیمی به تجهیزات و وسایلی مثل اسپکتروفتومتر، لوله‌های تخلیه الکتریکی، دستگاه تولید برف مصنوعی، دستگاه گلاب‌گیری، انواع روش‌های جداسازی، پیل الکتروشیمیایی، تجهیزات الکترولیز و آب‌کاری، دستگاه تقطیر جزء به جزء نفت خام، سانتریفوژ، دستگاه تهیه بیوگاز و... اختصاص دارد.
همچنین بیوگرافی و تصویر تعدادی از دانشمندان این علم در معرض معرفی و بازدید قرارگرفته است.
اپتیک
در بخش اپتیک نیز برخی آزمایش‌های مربوط به نور، عدسی‌ها، ترکیب و تجزیه رنگ‌ها و... به بازدیدکنندگان ارائه می‌گردد.
آدرس: اصفهان، خیابان سعادت‌آباد، خیابان مصلا، بعد از فروشگاه بزرگ هایپر، کوچه شماره 24