Основите на деп. „Природни науки“ са положени скоро след основаването на НБУ чрез департаментите „Медикобиологични науки“ (1994) и „Науки за Земята и околната среда“ (1996). Членове от тези първоначални департаменти сега са част от деп. „Природни науки“, създаден през 2012 г.

В деп. „Природни науки“ функционират два Програмни съвета, които администрират образователни програми в две професионални направления: 4.3 Биологически науки (LIFE SCIENCES) и 4.4 Науки за Земята (GEO SCIENCES), които са от ключово значение за опазване здравето на човека и околната среда 

Приоритети на биологическите науки са откриването на научни подходи за справянето със заболявания като тумори, туберкулоза, малария, автоимунни заболявания, вирусни инфекции, антибиотична резистентност и много други социално значими заболявания; изучаване, поддържане и внедряване на методи за опазване и съхранение на растителното и животинското разнообразие на планетата, разработване на биотехнологични приложения посредством бактерии, гъби, растения и животни за очистване на околната среда от токсичните и канцерогенни вещества с антропогенен произход. Особено през последните две години, когато България, Европа и цялото човечество беше покосено от пандемията от SARS2-COVID-19, интересът към биологическите науки значително се повиши и обществото в световен мащаб потърси именно в тях надежда за опазване живота на хората на нашата планета.

Приоритети на науките за Земята са изучаване на Земята и нейните компоненти с цел оценка на актуалното състояние, мониторинг и опазване на средата както чрез превантивни, така и чрез възстановителни дейности. Научната дейност в направлението обхваща следните тематики: опазване на природните ресурси, мониторинг на природни бедствия, нови материали, геоархеология, циментови разтвори с добавки от неорганични природни материали, екологични торове и подобрители на почви, екологичен и геоложки туризъм. 

Щатните преподаватели в професионално направление 4.3 Биологически науки развиват научна дейност в областите: микробиология на бактерии в замърсени местообитания, молекулярна микробиология, микробиология на храните, търсене на нови антибактериални и антивирусни субстанции от природни източници, химична и микробиологична безопасност на храните, вирусология на растенията, молекулярна вирусология, епигенетика, зоология, патология на насекомите, биологичен контрол на вредните насекоми.

Щатните преподаватели в професионално направление 4.4 Науки за Земята развиват научна дейност в областите: екология и опазване на околната среда, мониторинг на природни катастрофи, нови материали, геоархеология, екологични торове и подобрители за почви, циментови разтвори с добавки от неорганични природни материали и екологичен и геоложки туризъм.

Към Департамента се организират Научен семинар по Бионауки и семинари на Клуб на Микробиолозите. Департаментът организира международни научни конференции FOOD-1, FOOD-2 и FOOD-3, както е и съорганизатор на Международната научна конференция „ВСУ“.

Учебният процес се ръководи от два Програмни съвета (ПС): ПС по Биологически науки и ПС по Науки за Земята.

В Департамента се осъществява обучение на студенти по програми:

В направление 4.3 Биологически науки (ПС по Биологически науки)

- БП „Биология- обща и приложна” - РО (от 2011/2012)

- БП „Клетъчна биология и вирусология” - РО (от акад. 2020/2021)

- МП „Микробиология” - РО с модули „ Микробиология на човека” и „Микробиология на храните” (от акад. 2020/2021)

БП „Клетъчна биология и вирусология” е бакалавърска програма, единствена по рода си както в България, така и в Европа, с пълни групи, стартирала през академичната 2020/2021.

МП „Микробиология” (МБ) е магистърска програма, която само НБУ предлага в комбинирана форма с 2 актуални модула – МБ на човека и МБ на храните, с пълни групи, стартирала през академичната 2020/2021.

В направление 4.4 Науки за Земята (ПС по Науки за Земята) -

- БП „Екология и опазване на околна среда“ - РО

- БП „Екология и опазване на околна среда“ – ДО

- МП „Екологични експертизи и контрол“ - РО

- МП Екологични експертизи и контрол“ - ДО

Департаментът има редица сключени договори по програма „Еразъм“ за обмен на преподаватели и студенти.

Учебно-практическите и изследователски звена – Лабораторията по биология, Лаборатория по вирусология, Лабораторията по геология, Лабораторията по природни бедствия и рискове, Лаборатория по морска биология – гр. Созопол, са създадени към отделни факултети в НБУ, но се управляват академично от Департамента.

Специализирани учебни зали: Лаборатория по химия, Лаборатория по анатомия и хистология, Лаборатория по ботаника и зоология