Odborným zaměřením antropologického oddělení je studium vývoje, biologické variability a zdravotního stavu člověka, resp. minulých populací, ve vztahu k životním podmínkám. V osobnosti prof. Emanuelu Vlčka mělo Národní muzeum mezinárodní renomé v oblasti studia vývoje člověka. Na základě výlitku mozkovny Gánovců prokázal existenci neandertálců na našem území. Profesor Vlček se vedle toho věnoval výzkumu kosterních pozůstatků osobností českých dějin a kultury (např. Vlček 1997). S osobností doc.Milana Stloukala je zase spojeno paleodemografické zpracování většiny pohřebišť z období Velké Moravy odkrytých na území tehdejšího (Stloukal a Vyhnánek 1976). Řada výzkumů se věnovala zdravotnímu stavu našich předků a snažila se výskyt nemocí a úrazů dát do souvislosti se situací u současné populace (např. Stloukal a Vyhnánek 1975).

Za zásadní lze považovat studii o ontogenezi dlouhých kostí horních a dolních končetin mikulčické populace (Stloukal, Hanáková 1978) z které se dnes vychází při odhadu biologického věku dítěte v době úmrtí a práce věnované odhadu paleodemografických ukazatelů (Ferembach a kol. 1979). V roce 1999 výrazné účasti antropologické oddělení vyšla učebnice osteologické antropologie. V posledních desetiletích výzkum oddělení vychází do značné míry z práce C. S. Larsena (1999), která se zaměřuje na hodnocení znaků vypovídajících o způsobu života, kvalitě životních podmínek našich předků. Tento přístup byl aplikován především na obyvatele Velké Moravy (Velemínský, Poláček 2008; Kujanová a kol. 2008). Kvalitu životních podmínek vždy podmiňuje i kvalita a dostatek výživy. V antropologickém oddělení proto byla v roce 2013 založena laboratoř pro přípravu vzorků pro analýzu stabilních izotopů 13C, 15N na základě kterých je možné studovat výživu minulých populací (např. Kaupová a kol. 2018). Od roku 2009 se antropologické oddělení koordinuje zpracování lidských kosterní pozůstatků odkrytých Českým egyptologickým ústavem U.K. (Havelková 2018).

Antropologické oddělení patří k nejmladším pracovištím přírodovědecké složky Národního muzea. Snahy o jeho zřízení se sice datují již do konce předminulého století, teprve ale až v roce 1967 se prof. Emanuelu Vlčkovi podařilo vznik samostatného oddělení prosadit. Úspěch byl přirozeně podmíněn osobností Emanuela Vlčka, jeho výraznými vědeckými úspěchy, ale také prudkým rozvojem archeologie po 2. světové válce, potřebou uložení rozsáhlých pohřebišť. Emanuel Vlček posléze přivedl do Národního muzea další antropology, Milana Stloukala a Hanu Hanákovou a stal se prvním vedoucím oddělení. Během dvou let mělo pracoviště pět zaměstnanců, sbírky a i pracovní zázemí. Jeho odborným zaměřením pracoviště se stalo studium vývoje, biologické variability a zdravotního stavu člověka, resp. minulých populací, ve vztahu k životním podmínkám v různých dobách. V souvislosti s politickými událostmi Pražského jara roku 1968 a následnou normalizací politických poměrů musel Emanuel Vlček v roce 1974 opustit místo vedoucího pracoviště. O tři roky později, v listopadu 1977, ovšem díky své odborné reputaci založil v Národním muzeu samostatný „Referát pro antropologický výzkum historických osobností a vývoje člověka“.

Antropologické oddělení od roku 1974 vedl Milan Stloukal, jeho zaměřením bylo studium minulých populací datovaných od mladší doby kamenné po současnost. V roce 1990 se Milan Stloukal stal generálním ředitelem Národního muzea a vedení antropologického oddělení převzala Hana Hanáková. Po jejím odchodu do důchodu (1991) se stala vedoucí oddělení Miluše Dobisíková, v roce 2004 byl vedením pracoviště pověřen Petr Velemínský. Referát pro antropologický výzkum historických osobností a vývoje člověka zanikl v roce 1990 v souvislosti s odchodem Emanuela Vlčka do důchodu.

Za padesát let existence antropologické oddělení nashromáždilo více než 30 000 sbírkových předmětů, které je možné dělit do čtyř tematických celků. Každá z těchto podsbírek má svoji hodnotu z jiného hlediska a obohatila poznání jiné oborové specializace. Stěžejní a nejrozsáhlejší část antropologické sbírky představují lidské kosterní pozůstatky z hrobů odkrytých archeologickými výzkumy na území Čech, Moravy a Slovenska. Přestože v další podsbírce, která dokládá fylogenezi člověka, jednoznačně převládají odlitky významných světových fosílií, její součástí jsou i dva originální nálezy - travertinový výlitek mozkovny neandertálského člověka z lokality Gánovce a pozůstatky anatomicky moderního člověka datované do období svrchního paleolitu z jeskyně Zlatý Kůň. Třetím celkem je sbírka patologických změn a odchylek na kostrách a měkkých tkáních lidského těla. Jde o nesmírně cennou kolekci z hlediska historie medicíny a srovnávací anatomie. Posledním celkem je sbírka odlitků posmrtných masek, lebek a rukou význačných osobností české historie.

Podíváme-li se do historie, tak pracovníci antropologického oddělení připravili řadu úspěšných výstav. Se jménem Emanuela Vlčka jsou spojeny výstavy věnované českým panovníkům, které výrazně přispěly i k popularizaci české historie. Starší generace si možná budou pamatovat fronty návštěvníků na výstavy o výzkumu Janu Lucemburského či Karla IV. Obdobně úspěšná byla výstava „Člověk před tisíci léty“ věnovaná obyvatelům Velké Moravy, která se následně stala základem stejnojmenné antropologické expozice v historické budově Národního muzea. V posledním desetiletí se potom pracovníci oddělení podíleli např. na výstavách: „Člověk proti nemocem“, „Mezi Saharou a tropickými pralesy.“ „Lovci mamutů“, „Stopy lidí“, „Smrt“ či „Kelti“.