除了器物，武则天对异域动植物也表现出浓厚的兴趣。她下令在洛阳宫苑、上林苑中，开辟专门的“奇卉园”和“珍兽苑”，广泛征集、引种、饲养来自世界各地的奇花异草、珍禽异兽。
岭南、福建、安南都护府进献了各种南方奇花：花色艳丽、形如鹤首的鹤望兰（极乐鸟花），花朵硕大、气味奇异的大王花（尸香魔芋，虽然气味不佳，但因其巨大稀有而被进献），以及许多色彩斑斓、中原未见的热带兰花。来自天竺的商队，则带来了叶片宽大、夜间开花的昙花，以及形如佛手的佛手柑。甚至通过波斯商人，间接获得了一些地中海地区的植物，如银莲花、鸢尾等。武则天常在处理政务闲暇，漫步园中，观赏这些异域花卉，询问其名称、习性、原产地。她曾对伺弄花草的宫人说：“天地生万物，各具其态。我中华牡丹、芍药，雍容华贵；彼域奇葩，亦自有一番妍态。可着花匠小心培植，若能适应我土气候，广为繁衍，亦是一桩美事。”
“珍兽苑”更是热闹。除了传统的西域贡品如狮子、犀牛、鸵鸟外，更有许多前所未见的动物被送来。有来自林邑（占婆）的长臂猿，在笼中攀援飞荡，鸣声凄清；有来自真腊（柬埔寨）的白象，被装饰得富丽堂皇，温驯异常；有来自渤泥（婆罗洲）的长鼻猴（天狗猴），相貌奇特，引人发笑；还有来自更遥远的“僧祇”（东非）的斑马、长颈鹿（虽然此时称呼不同，描述类似），其奇特的条纹和长颈，让见多识广的宫廷众人也惊呼不已。武则天甚至特意命画师将这些珍禽异兽的形态仔细描绘下来，编成图册，并附上其习性、产地、名称的说明。
她对一头年幼的、来自吐蕃高原的牦牛产生了特别兴趣。此牛力大耐寒，毛长绒厚。武则天不仅观赏，还详细询问了其习性、用途，得知其毛可织毯、肉可食、乳可饮、可负重，乃高原之宝后，她沉吟道：“此牛耐高寒，或可试养于陇西、河西高寒之地，若成，可惠及边民。”
最有趣的是她对几种新作物的关注。有胡商带来一种块茎作物，称在其原产地（可能为南美，经间接贸易传来，或指南亚、东南亚的某种薯类）广为种植，高产且耐贫瘠，蒸煮后味甘可食。武则天命在皇庄中辟出小块土地试种，并亲自去察看生长情况。当看到那茂盛的藤蔓和挖出的硕大块茎时，她眼中露出欣喜：“若此物真如所言，不择地力，产量丰厚，于瘠薄山地、青黄不接之时，或可活人无数。着司农寺仔细试种，记录其习性，若果真有益，可逐步推广于山乡。” 这体现的，已不仅仅是好奇，而是心系民生的务实考量。
武则天对这些“奇物”的兴趣，很快被朝野上下所感知。投其所好者自然不少，各地官员、外国使节、胡商巨贾，纷纷绞尽脑汁，搜罗天下奇珍异宝、海外方物进献。一时间，洛阳宫廷仿佛成了世界奇物的博览会。对此，武则天来者不拒，但她也并非一味奢靡。对于明显华而不实、徒耗民力的贡品，她会加以申饬；但对于那些蕴含新技术、新知识或有潜在实用价值的“异物”，她总是表现出极大的耐心和探究欲。
朝中也因此有了一些不同的声音。有保守大臣上疏，委婉劝谏：“陛下乃天下之主，当垂拱而治，以道德化天下，岂可效仿隋炀帝，好大喜功，聚敛奇玩，恐伤圣德，启奢靡之风。” 对此，武则天只是淡淡回应：“朕观奇物，非为玩好。察其工巧，可知彼邦技艺；观其物种，可广我朝物用；识其珍异，可显我朝怀柔，能致远方之宝。 岂可与炀帝并论？” 她将个人兴趣，巧妙地与“考察外情、有益民生、彰显国威”联系起来，让人无从反驳。
李瑾对母亲这份“好奇心”持支持态度，并努力将其引导向更有建设性的方向。他不仅积极协助搜罗、研究这些异域物品，更建议在“异域文献馆”下增设“珍异考工所”，专门负责研究海外传入的奇特器物、动植物、矿产，分析其原理、特性、可能的用途，并尝试仿制、引种或驯化。这实际上是将武则天的个人兴趣，制度化、学术化，变成了帝国汲取外部物质文明成果的一种渠道。
苏琬在记录中写道：“……天后好奇物，非止于耳目之娱。于珠玉，见其光华，思及国运之昌；于奇器，见其机巧，思及工技之进；于异兽奇花，见其生态，思及物产之丰；于新种作物，更思民生之利。此非玩物丧志，实乃以好奇之心，行格物之实，怀远人之术，富国家之资。故太子因势利导，设‘考工’之制，化天家之好为天下之用，诚为善政。”
一次，武则天在把玩一件大食进献的、镶嵌着彩色玻璃和珐琅的金壶时，对身旁的李瑾和上官婉儿感叹：“世人皆道帝王当深居九重，垂拱而治。然不知外界之广，焉能治天下之大？不见万物之奇，焉能知造化之妙？ 昔张骞凿空，方知西域；今海陆通达，奇物纷呈。朕见一物，便思其来自何方，其民如何，其国如何。见这金壶之工，便知大食匠人之巧，其国必重工巧；见那耐寒之牦牛，便思我边地苦寒，或可借此改善民生……帝王之好奇，非