《星灵图鉴》讲述三个孩子与四只宠物小伙伴的科普冒险故事。小满、芽芽和小川继承了爷爷留下的神奇宝物——一本会发光的《星灵图鉴》，当图鉴“滴滴”作响，就意味着有一只星灵小伙伴遇到了困难。孩子们驾驶飞艇出发，每集帮助一只被困的星灵：怕水的泡泡兔、被回声吓到的风声犬、影子少了一截的影子狐……在救援中，芽芽负责讲解知识、小川负责制作工具、小满负责冲锋陷阵，用科学小魔法化解危机，帮助星灵们一一入册图鉴。然而，随着冒险深入，一团名叫“困困雾”的灰雾逐渐浮现——它不断吸走颜色、光亮和能量。孩子们发现，困困雾并不是坏蛋，而是一只“太累了”的星灵：很久很久以前有人陪它看星星，后来大家忘了它，它便渐渐困倦、忘记了自己是谁。全岛陷入黑暗，孩子们用“好奇心”与“笑声”点亮星光，让困困雾重新变回闪闪发光的“好奇之心”。最终皮皮与好奇之心合体找回完整的自己，全剧回到第一集的书房，与开头呼应，传递“永远，好奇”的核心主题。