L'exposition du Musée national de l'Antarctique - Section Sienne (développée sur une superficie d'environ 250 mètres carrés) est organisée selon un parcours thématique qui, partant de l'histoire de l'exploration et du développement de la science sur le continent, touche à les grands thèmes de recherche antarctique : géologie, glaciologie, paléoclimatologie, biologie, sciences atmosphériques et marines, cartographie thématique.

L'Antarctique - les Antarktikòs du mythe grec - Terra Australis Nondum Cognita jusqu'au XVIe siècle, n'est devenue Terra Cognita qu'au XXe siècle, d'abord avec la "phase héroïque" des expéditions puis à la suite de l'Année Géophysique Internationale (1957-58). Les régions polaires - et l'Antarctique en particulier - jouent un rôle fondamental dans la régulation de l'ensemble du système Terre, influençant le climat, les écosystèmes et la communauté des êtres vivants, y compris l'homme de l'Antarctique à travers un parcours qui comprend des trouvailles, des images, des informations bibliographiques et matériel cartographique, systèmes multimédias dans le but d'offrir au système éducatif et au citoyen un instrument d'information, de connaissance et de réflexion.

Au Musée national de l'Antarctique - Section Sienne, sont donc conservés plus de 20 000 échantillons de roches et de fossiles et plus de 1 000 météorites collectés en Antarctique lors des expéditions du Programme national de recherche en Antarctique. La bibliothèque rassemble également plus de 5 000 titres publiés depuis 1840, concernant les multiples aspects des régions polaires, du droit international aux sciences de la terre, de la conservation de l'environnement à la diffusion scientifique, de la biologie à l'exploration. Enfin, le visiteur peut observer les roches, minéraux et météorites de l'Antarctique, toucher des troncs fossiles de 300 millions d'années, et à travers des vidéos et des stations interactives observer la vie des animaux vivants sur le continent et dans la mer, rechercher sur une zone d'un bleu glacial météorites.