연면적 1천여 평의 지하 1층, 지상 1층의 건물로서 전시실, 돔 스크린, 온실 등을 갖추고 있다. 박물관 내부에는 무주의 자랑인 반딧불이 뿐 아니라 2천여 종 13,500여 마리에 달하는 전 세계 희귀 곤충 표본이 전시돼 있다. 또한 고생대에서 신생대까지 대표 화석을 복원한 진입동굴, 나비와 곤충의 표본으로 나뭇잎을 연출해 만든 곤충나무, 우리나라와 세계의 곤충 전시 공간 등 곤충의 세계를 커다랗게 확대해 놓았다. 입체적인 영상으로 사실성을 최대화한 돔 스크린과 3D 입체 영상실에서는 곤충의 생생한 모습을 자세하게 관찰할 수 있고, 생태전시실과 생태온실에서는 식물표본과 함께 곤충의 실제생활을 엿볼 수 있다.

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