Il primo nucleo librario è costituito dalla donazione dell'anziano anarchico Gino Giannotti, operaio di Santa Croce sull'Arno: una collezione di circa 1.500 pezzi stampati a partire dal 1840, di interesse politico, storico, filosofico, economico e letterario, in grado di offrire uno spaccato delle letture e quindi della crescita culturale e politica di un militante autodidatta nella prima metà del Novecento. Accanto a questo patrimonio la Biblioteca inizia a raccogliere materiale bibliografico di aggiornamento ma anche edizioni risalenti agli albori del movimento operaio, alcune significative per la loro rarità. La politica degli acquisti viene integrata dalle numerose donazioni e specifici nuclei sono stati mantenuti come fondi autonomi intestati al nome del donatore. Tra i fondi personali di maggior interesse si segnalano quelli di Joseph Cono, anarchico italiano emigrato negli Stati Uniti, e di Pier Carlo Masini, testimonianza di un consolidato rapporto di collaborazione e amicizia determinante anche per la nascita della «Rivista storica dell'anarchismo» (uscita tra il 1994 e il 2004 e oggi continuata dai «Quaderni della Rivista storica dell'anarchismo».
Offrendo consolidate garanzie di serietà scientifica, di approccio critico e di consapevolezza nella gestione archivistica e biblioteconomica, la "Serantini" è riuscita ad attrarre diversi complessi documentari provenienti da amici, studiosi e militanti delle organizzazioni protagoniste della scena extraparlamentare, non solo anarchica, degli anni '60 e '70. Nella sezione archivi i fondi di persone e di organizzazioni si sono rapidamente moltiplicati, fino a fare della "Serantini" un centro di primo piano, non solo a livello locale, per lo studio della cosiddetta "stagione dei movimenti". Da segnalare che la Biblioteca partecipa anche alla rete degli Istituti storici della Resistenza, in qualità di ente collegato.
L'orario settimanale prevede almeno 30 ore di apertura al pubblico, garantita, questa come le altre attività della Biblioteca. Il patrimonio complessivo è giunto a contare oltre 40.000 monografie (libri e opuscoli) e 4.500 testate di periodici e numeri unici, con una discreta presenza di materiali in lingua straniera, circa 6.000 fotografie e cartoline illustrate, 5.000 manifesti e tatzebao, migliaia di volantini, un centinaio di fondi archivistici buona parte dei quali dichiarati di "notevole interesse storico" da parte della Soprintendenza, numerose registrazioni sonore e video, nonché quadri, gessi, litografie e testimonianze materiali come cimeli, bandiere, stendardi e striscioni. Il catalogo elettronico della Biblioteca utilizza il software non proprietario CDS/ISIS, ma è previsto il prossimo passaggio ad un programma di nuova generazione. Le registrazioni sono rintracciabili online sia sul MetaOpac Pisano che sul nazionale MetaOpac Azalai del CILEA.
Considerando le attività di raccolta, ordinamento e conservazione strettamente connesse alla ricerca storica e alla promozione di una cultura libertaria nel dibattito contemporaneo, la "Serantini" si è adoperata sia sul versante della produzione editoriale (con le edizioni BFS, recentemente rinnovate nel progetto complessivo e nella veste grafica), sia nell'organizzazione di convegni, esposizioni, seminari e giornate di studio. Dal 4 al 6 settembre 2009 ha ospitato la XIV conferenza internazionale della FICEDL.
Per valorizzare il contributo offerto dai molti collaboratori dell'istituto si è formalizzata nel 1995 un'Associazione Amici della Biblioteca (oggi Onlus), che fornisce un supporto essenziale di impegno volontario e aiuto economico; tra i principali animatori e sostenitori dell'Associazione. Gli aderenti provengono da varie esperienze politico-culturali e sono distribuiti sull'intero territorio nazionale, oltre che all'estero. L'Associazione edita un bollettino «La Biblioteca» distribuito gratuitamente che viene pubblicato due o tre volte all'anno. L'Associazione ha recentemente avviato un progetto ambizioso ma concretamente realizzabile, che potrebbe offrire la definitiva soluzione di una sede idonea e sufficientemente ampia. L'idea volta ad assicurare continuità alla Biblioteca consiste nel raccogliere sottoscrizioni per l'acquisto di un immobile da destinare a sede definitiva: l'iniziativa è partita ed è a buon punto, con la speranza che nei prossimi anni si possa felicemente concretizzare.