Une partie des collections de sciences naturelles sont exposées dans la salle Hébert. Dans le laboratoire de SVT et une réserve annexe est conservé le reste des collections. Elles sont anciennes (19e siècle à nos jours) et bien fournies. Une partie des collections ont été transférées au lycée Chateaubriand dans les années 1960, époque où il était une annexe administrative du lycée de Rennes.

Une prestigieuse collection de Zoologie conservée

De nombreux spécimens sont fixés sur un socle en bois, peint ou vernis, parfois protégés d’une cloche en verre ou en plexiglas. L’étiquette fixée sur le socle et portant la dénomination n’est généralement pas d’origine. Il est donc très difficile de déterminer le nom des fournisseurs. Nous pouvons seulement supposer que la plupart des objets proviennent des maisons Tramond, Deyrolle, Boubée et Auzoux

Zoologie – Embranchement des vertébrés

Le lycée possède cinq modèles d’anatomie clastique réalisés par les Établissements du Docteur Auzoux : l’homme, le hanneton, l’œil (daté de 1918), le cerveau et la moelle épinière (datée de 1943). Le lycée conserve aussi un modèle en plâtre non démontable d’une coupe de la peau (daté de 1943) provenant des mêmes établissements, un crâne éclaté et un modèle de langue et d'oreille de la Maison Tramond (sous globe, fin du 19e siècle) ainsi que des ossements humains, crâne et main notamment.

De nombreux spécimens de la classe des mammifères sont conservés : des squelettes entiers (dauphin, chat, hérisson, lapin) ou partiels (crânes et/ou pattes de chien, chat, cheval, cochon, bovin) et des espèces naturalisés (phoque, rongeurs, furet, hérisson, taupe).

Pour ce qui est de la classe des oiseaux, des squelettes de poules et de grues, et de nombreux oiseaux naturalisés sont conservés : aigle, aiguillette des champs, buse pattue, canards, chardonneret, coqs, hirondelle, martin-pêcheur, mouette, perdrix, pic-vert, pigeon, poule, vanneau. Des nids, des œufs (notamment un œuf d’autruche), quelques ailes, crânes et pattes d’oiseaux sont également présents dans les collections.

Quelques spécimens de la classe des reptiles et la classe des amphibiens sont présents, notamment un crocodile, un boa et un lézard naturalisés, des spécimens en bocaux (vipères, couleuvres, agame, dragon-volant, lézard et salamandre), des carapaces de tortues et des squelettes de serpents, grenouilles et lézards.

Le lycée possède également des spécimens de la classe des poissons : des spécimens naturalisés (esturgeon, hippocampe, squale, tétrodon épineux), des squelettes (brochet, carpe, raie bouclée), une mâchoire de requin, un rostre de poisson scie, des ailerons et des vertèbres de différentes espèces.

Zoologie – Embranchement des articulés

Le lycée conserve 16 boîtes à insectes contenant lépidoptères, coléoptères ou orthoptères. Une petite boîte contient une mygale, de l’ordre des arachnides. Certaines ont été réalisés grâce au matériel fournis par « Les fils d’Émile Deyrolle », qui prennent la succession de la maison du même nom entre 1896 et 1937. Leur aspect est très proche de celles conservées au lycée Chateaubriand.

Quelques spécimens de la classe des crustacés sont également conservés dans des bocaux.

Zoologie – Embranchement des mollusques et des échinodermes

Le lycée dispose d’une collection de spécimens de l’embranchement des mollusques : des céphalopodes, des gastéropodes et de lamellibranches. Ils sont pour la plupart conservés dans des bocaux. De nombreuses coquilles univalves (nautiles, strombes) ou bivalves (bénitier, huîtres, pétoncles…) sont également conservées et exposées dans la salle Hébert.

Pour ce qui est de l’embranchement des échinodermes, quelques étoiles de mer et oursins sont conservés dans le laboratoire de SVT ou exposés dans la salle Hébert.

Une petite collection de botanique

Le lycée Émile Zola ne possède pas d’herbier. Ses boîtes botaniques ont été transférés au lycée Chateaubriand. Néanmoins, des boîtes thématiques sur le manioc, le café et le riz, fournis par le Ministère des Colonies sont toujours sur place et sont exposées dans la salle Hébert. Des fruits du rafia et du cocotier des Seychelles y sont également exposés. Enfin, des maquettes de champignon fixées sur une planche de bois des établissements I.V.A.C. (20e siècle) sont conservées.

D'anciens moulages dans la collection de Minéralogie-Géologie

Le laboratoire de SVT possède une importante collection de minéralogie et de géologie : roches, moulages et fossiles. De nombreux moulages de fossiles sont recensés : ammonites, dent de mammouth, smilodon, scaphognathus, ichthyosaurus, poisson et crustacé. Certains de ces moulages datent de la fin du 19e siècle

Un fonds anciens de planches pédagogiques

Le lycée conserve de nombreuses planches pédagogiques de sciences naturelles, du 19e siècle aux années 1980. Tous les domaines sont représentés : géologie, botanique, zoologie, anatomie humaine. Elles sont imprimées sur un papier encollé sur une toile, ce qui donne plus de résistance. Notons que certaines planches sont sur fond noir ce qui permettait aux professeurs de noter à la craie des informations supplémentaires directement sur la planche et de pouvoir les effacer une fois le cours terminé. De nombreuses planches sont anciennes (deuxième moitié du 19e siècle). Elles proviennent pour la plupart de la collection de planches murales publiée par Achille Comte en 1866 ou du Musée scolaire de la maison Deyrolle. Les planches plus récentes (deuxième moitié du 20e siècle) sont principalement dessinées par Paul Sougy pour le compte des Établissements Auzoux.

Conservation de matériel divers et ancien

Le laboratoire conserve également d’autres objets divers : un stéréoscope Kevuko (fin 19e – début 20e siècle) et une vue stéréoscopique sur le décorticage des noix de coco aux Philippines, une plaque sur verre de l’écorché humain, une boîte thématique sur le pétrole, cinq flacons provenant de la société commerciale des potasses d’Alsace, une centrifugeuse à main, un microtome et des pierres à lithographier (dont une semble rattachée à C. Houlbert, ancien conservateur au muséum d’histoire naturelle de Rennes, aujourd’hui disparu).