Oppervlakkige kenmerken zijn geen kenmerken waar we weinig aan hebben, maar kenmerken van of aan het oppervlak. Deze vallen het eerste op en zijn direct toegankelijk. Denk aan kleuren, vormen, afmetingen en structuren. Vanwege die toegankelijkheid zijn ze van oudsher gebruikt. Ook grotere structuren van de anatomie, zoals spieren, organen en botten, konden eeuwen geleden al worden bestudeerd. Kleine structuren moesten wachten op de ontwikkeling van de microscoop. Nog veel kleinere kenmerken konden pas veel later met de elektronenmicroscoop (SEM = Scanning Electron Microscope) worden waargenomen. Evenals de SEM werden chemische en moleculaire technieken pas in de tweede helft van de 20ste eeuw ontwikkeld. Veel gegevens zaten dus lange tijd verborgen in collecties zonder dat men het wist. Ook nu nog herbergt hetzelfde materiaal een schat aan gegevens, wachtend op nieuwe technieken.
Aanvankelijk werden de soorten onderscheiden op grond van vorm, kleur en tekening. Het bleek echter al snel dat er veel soorten bestonden die op basis van deze kenmerken moeilijk van elkaar waren te onderscheiden. In 1837 ontdekte een Fransman, Rambur, dat veel van de op elkaar lijkende vlindersoorten heel verschillend gebouwde mannelijke geslachtsorganen hadden. Het kan geen toeval zijn geweest dat Rambur arts was: hij was gewend met een microscoop om te gaan. Pas na de Tweede Wereldoorlog kwamen nieuwe technieken beschikbaar. De SEM maakte het mogelijk de bouw van uiterst kleine structuren, zoals vleugelschubben, in detail te bestuderen. Dit leidde in de jaren 80 tot een beter inzicht in de fylogenie van vlinders. Nu worden technieken ontwikkeld om DNA aan museumexemplaren te onttrekken. Ook dat zal weer een enorme stimulans betekenen voor het verwantschapsonderzoek.
Een collectie bevat niet alleen gegevens die van belang zijn voor systematisch onderzoek. Er zitten ook allerlei gegevens in over het voorkomen in vroeger jaren. Daar maakt de Stichting EIS Nederland (EIS = European Invertebrate Survey) gretig gebruik van. Deze stichting beoogt het huidige en vroegere voorkomen van ongewervelde dieren in Nederland in kaart te brengen. Zo kunnen we een idee krijgen van voor- en achteruitgang. Tegelijk kan de activiteit over het jaar in grafiek worden gezet door het aantal exemplaren per maand in de collecties te tellen. Hieruit blijkt ook het belang van een goede documentatie van het collectiemateriaal.
Museummedewerkers worden vaak door ondeskundigen aangesproken op het feit dat de collectie van vele soorten meerdere, soms zelfs vele exemplaren bevat. Het lijkt een verkwisting van ruimte en geld. Niets is echter minder waar. Grote aantallen worden alleen aangehouden als dat nuttig of nodig is om een indruk te krijgen van de variatiebreedte van populaties. Het pimpernelblauwtje Maculinea teleius en het donker pimpernelblauwtje M. nausithous bijvoorbeeld zijn in de jaren 70 in Nederland uitgestorven. Door herintroductie van de soorten vanuit Polen wordt getracht weer een Nederlandse populatie op te bouwen. Medewerkers van de Vlinderstichting,die de herintroductie begeleidde, vergeleken in Nederland geboren nakomelingen van de Poolse introducés met de oude Nederlandse exemplaren van deze soorten in de collectie van Naturalis, om na te gaan of de nieuwe populatie er misschien iets anders uitzag.