Museets udstillinger koncentrerer sig  om fundene af forstenede rester af havdyr, fra Gram Teglværks Lergrav. Den befinder sig på en gammel havbund.

For 8 mio. år siden var store dele af Jylland dækket med hav, og den daværende havdybde  blev anslået til at have ligget mellem 50 meter og 100 meter her i Gram området. Havet var hjemsted for hvaler, hajer, benfisk og sæler. På havbunden levede der snegle, muslinger, krabber og søpindsvin, sammen med en lang række mindre organismer.
I dag kan man finde knogler, tænder og skaller af disse dyr i Gram Lergrav.

Tag selv på fossiljagt. I Gram Lergrav må du gerne grave selv efter fossilerne

Det formelle geologiske navn for lagene i Gram Teglværksgrav er Gram Formationen. Lagene er afsat i den yngste del af den geologiske periode som kaldes Miocæn, hvorved aflejringerne i Gram Lergrav er mellem 15 og 6 millioner år gamle.
En ekstern udstillingsbygning som ligger ca. 1,5 km væk fra museet  overfor Gram Slot rummer skelettet af en 14 meter lang kaskelot, som strandede i 1984 ved Henne Strand.