日本未来科技馆的宗旨是通过各领域的尖端科技这一人类知性活动，使科技之成为丰富我们生活的文化，并为社会全体成员所共享。每个展厅都有科学交流员以及志愿者进行现场讲解，并与观众进行多种互动实验，使参观者在亲身体验尖端科技的同时，思考科技的意义并展望科技的未来。
“Geo-Cosmos”是科学未来馆的标志性展品，根据日本著名宇航员、科学家，现任未来馆馆长的毛利卫先生的愿望，“与更多的人共同分享从宇宙看到的美丽地球”设计制作而成的。“Geo-Cosmos”是一个直径为6.5米、表面镶嵌着约100万个LED的球体显示器，悬挂在6楼高空，根据卫星数据等可模拟地球、月球、各类行星等的形态，还可显示全球海面温度、全球转暖模拟实验等等。
常设展示区由“地球环境与前沿科学”、“技术革新与未来”、“信息科技与社会”以及“生命科学与人类”四个部分构成。此外还经常举办各种特别企画展，未来馆里还设有两个高科技影院（一个是可以欣赏全方位影像和天象的球幕影院GAIA，另一个是可以模拟体验假想空间的VR影院），以及实验工作室、国际会议厅、餐厅、商店等。