La camera obscura funciona de acuerdo al principio siguiente: al pasar la luz por un pequeño agujero en una pantalla hacia un cuarto oscurecido, se forma una imagen de la escena exterior. La camera obscura sigue siendo utilizada hasta el día de hoy, y continúa a fascinar a un público acostumbrado a la fotografia, al cine y a la televisión de la misma manera que lo hacía con la gente de 1830 que observaba cómo se descargaban los barcos, cómo se transportaban las maderas en balsas, o que seguían con atención las actividades de lo mercados de ganado y de caballos en los Whitesands, es decir a orillas del río.

Desde un principio la Sociedad Astronómica coleccionó objetos, y en el año 1862 se construyó la sala principal para acoger las colecciones de la Sociedad Dumfries and Galloway de Historia Natural y de Anticuarios, fundada hace poco. En el año 1934 el ayuntamiento se encargó del museo, y en l975 cayó bajo la responsabilidad de las autoridades del distrito de Nithsdale. La colección del museo cubre ahora Dumfries y Galloway, y gran parte de los objetos están expuestos en un nuevo anexo abierto al público en el 1981.

El museo posee una buena muestra de objetos de todos los períodos históricos, desde hachas de piedra neolíticas pasando por olas tripodes medievales hasta instrumentos médicos del siglo XIX así como la primer bicicleta del mundo propulsada por pedales. Lo colección cubre casi todos los aspectos en cuano a herramientas de artesanía y comercio, y también existe una muestra interesante de herramientas para trabajar el cuero y para la talabartería. Una galería está completamente dedicada a la historia local, dando cuenta del desarrollo en la cuidad de Dumfries y sus alrededores desde la época medieval. A lo largo de las galerías se encuentran colgados cuadros representando escenas locales y retratos, y además existe una vasta colección de antiguos mapas. El museo posee una excellente colección de trajes que cubre el período desde finales del siglo XVIII hasta el día de hoy.

La colección geológica del museo refleja la riqueza de la región del Alto Nithsdale, que durante siglos fue la principal región minera de Escocia para la explotación de oro, plata, plomo y cinc. Además se exponen varios bloques de piedra arenisca con las huellas de reptiles primitivos que habitaban nuestra región hace más de 210 millones de años.

La variedad es la clave de la historia natural de Dumfries y Galloway. Es ésta una de las regiones menos deterioradas de Gran Bretaña, ofreciendo una gran variedad en cuanto a habitat y paisajes. Todo esto se refleja en las muestras de historia natural del museo, que contienen una gran cantidad de magníficos ejemplares, incluyendo pájaros del saladar de Solway, páraros de jardín y mamíferos comunes británicos.

El terreno sobre el cual encuentra el museo está dispuesto en forma de terrazas de césped y mucizos de flores muy bonitos, que incluyen una estatua de Robert Paterson, el "Old Mortality" de Sir Walter Scott y su poney. Paterson era un cantero de Balmaclellan que recorría la región erigiendo piedras sepulcrales para las tumbas de los mártires de Covenanting, quienes fueron perseguidos durante el siglo XVII por su creencia religiosa.