Naturvetenskapliga fakulteten grundades 1920 som den femte fakulteten för Karlsuniversitetet. Den har för närvarande 29 avdelningar, 3 museer och en stor botanisk trädgård där studieavdelningen och vissa elevernas anläggningar finns.

Fakulteten är numera akademiskt och organisatoriskt uppdelad i fyra sektioner: biologisk, geografisk, geologisk och kemisk. Förutom dessa sektioner har fakulteten flera specialister, undervisnings- och forskningscentra, bland annat tvärvetenskapliga institutioner som institutet för miljöstudier. Alla delar av fakulteten är aktiva i både undervisning och forskning.

Vetenskapliga fakultetens huvuduppgift är att skapa högkvalificerade experter inom biologi, kemi, geografi, geologi och inom andra tvärvetenskapliga områden. Dess vetenskapliga och forskningsinsats syftar till att lösa viktiga problem som rör utvecklingen av det mänskliga samhället. Några av de prioriterade långsiktiga ämnena är människors hälsa, undersökningen av funktionen och förutsägelsen av utvecklingen av ekosystem och biosfären samt utvecklingen av miljövänliga material utifrån utnyttjandet av förnybara resurser.

Naturvetenskapliga fakulteten erbjuder tre utbildningsnivåer, kandidatexamen, master och doktorsexamen. Alla kandidatexamen och masterprogrammen omfattar både teoretisk undervisning och praktiska övningar i laboratorier, och vissa kurser kombinerar naturvetenskapliga studier med lärarutbildning på ett valt område. Kandidatkurser är introduktioner till djupare studier som följer i masterprogrammen. Magisterexamen utbildar experter för vetenskapliga och forskningsinstitut, statliga karriärer, industrin och den privata sektorn. Kandidater från masters kurser med lärarutbildningselementet är kvalificerade att undervisa i gymnasiet och gymnasiet. Doktorandprogram utbildar högt specialiserad personal för vetenskap och forskningsverksamhet.