표본은 해당 생물종에 대한 가장 사실적인 시간적, 공간적 기록으로서 관련 분야 연구에 있어 필수 기본재료라 할 수 있다. 따라서 국립수목원 산림생물표본관은 양질의 표본을 다량 확보하고, 정확한 분류 · 동정을 통한 종 체계 확립, 표본의 이용도를 높이고 완벽한 보존관리로 관련 분야 연구발전에 기여하기 위하여 설립한 국내 최초의 전용 표본관이다. 이 표본관에는 우리나라 자생식물의 종자 보존을 목표로 식물유전자원의 가장 효율적인 현지 외 보존 수단인 최신 설비의 종자 저온저장고(종자은행)이 함께 설치되었다. 현재 이곳에는 식물표본을 비롯하여 산림에 서식하거나 분포하는 동식물 및 무생물 자원 등을 총망라하여 소장하고 있다. 표본관의 현재(2022년 1월 기준)수장량은 총 120만여점으로 식물 59만여점, 곤충53만여점, 버섯과 지의류 및 기타 8만여점이 소장되어 있다.