細胞核是細胞的控制中心，在細胞代謝、生長和分化中起著重要作用，是遺傳物質的主要場所。壹般來說，真核細胞失去細胞核後很快就會死亡，但紅細胞失去細胞核後可以存活120天。篩細胞，壹種植物，失去細胞核後還能活幾年。細胞核的形狀雖然多種多樣，但其基本結構基本相同，即主要由核膜、染色質、核仁和核骨架組成。
核膜由兩層單位膜組成，將細胞核與細胞質隔開，兩層膜之間有壹個間隙，稱為核周腔。膜上有穿孔，占膜面積的8%以上。
核膜使細胞核成為細胞中相對獨立的系統，在細胞核內形成相對穩定的環境。同時，核膜是壹種選擇性滲透膜，起著控制細胞核與細胞質之間物質交換的作用。
染色質:染色質是真核細胞間期細胞核中由DNA、組蛋白、非組蛋白和少量RNA組成的念珠狀復合體。它是細胞間遺傳物質的形成。易被堿性物質著色。
核液:是細胞核內無明顯結構的基質。
核仁常出現在間期核中，為均質球體，其形狀、大小和數量因生物物種、細胞形成和生理狀態而異。核仁的主要功能是合成核糖體RNA。
從它的結構，我們可以得到細胞核的功能:控制細胞的遺傳、生長和發育。哈姆林在德國Algology的傘形嫁接實驗驗證了細胞核是遺傳物質的載體。
1，核外殼
核膜(包括核孔復合體)是真核細胞中普遍存在的結構。它們不僅是細胞質和細胞核的分界線，而且控制著細胞核和細胞質之間的物質和信息交換。核膜為雙層膜，厚度約7 ~ 8 nm，膜間有寬10 ~ 50 nm的核周間隙。
核外殼可以分為三個區域:
外核膜:面向細胞質，有核糖體顆粒附著，與內質網相連。
核內膜:面對核質，表面無核糖顆粒，膜上有特異性蛋白質，為核纖維層提供結合位點。
—核孔:在內膜和外膜的連接處形成環狀開口，又稱核孔復合體，直徑50 ~ 100 nm，壹般有數千個。核孔結構復雜，含有100多種蛋白質，與核纖維層緊密結合形成核孔復合體。這是壹個選擇性的雙向通道。功能是選擇性大分子通路(主動轉運)、酶、組蛋白、mRNA、tRNA；存在電位差，對離子的進出有壹定的調控作用。
核纖維層是壹層纖維蛋白片或纖維網，厚度為20 ~ 50 nm，緊貼核內膜，其成分為中間纖維蛋白，稱為層粘連蛋白。核纖維層由細胞質骨架和核骨架整合而成。壹般認為核纖維層為核膜和染色質提供了結構支架。
2.染色體和染色質
染色質和染色體在化學組成上並沒有什麽不同，只是在不同的功能階段有不同的構型。染色質是指間期細胞中由DNA、組蛋白和非組蛋白以及少量RNA組成的線性復合結構，是間期細胞遺傳物質的存在形式。固定染色後，在光學顯微鏡下，我們可以看到細胞核內由許多粗或細的細絲交織成網的物質，在形態學上可分為常染色質和異染色質。常染色質呈絲狀，是DNA長鏈分子的壹部分。它非常纖細，顏色淺。異染色質是壹種大的暗團塊，常附著在核膜的內表面，DNA的長鏈分子收縮卷曲。染色體是有絲分裂或減數分裂過程中染色質濃縮形成的桿狀結構。
染色質的主要成分:DNA、蛋白質(組蛋白和非組蛋白)和少量RNA。蛋白質中有祖細胞和非祖細胞，組蛋白富含lys、Arg和堿性，能與帶負電荷的DNA結合，分為H1、H2A、H2B、H3和H4五種類型。非組蛋白是參與DNA復制和轉錄的酶。
染色質的結構單體為核小體，直徑約為10nm，由1.5 ~ 2.5 nm的細絲連接。核心由四組組蛋白(H2A、H2B、H3、H4)組成，DNA纏繞在核心周圍。核小體是相連的DNA，有1和1。
3、核仁
細胞核中的圓形或橢圓形顆粒結構沒有外膜。在蛋白質中，合成力強的細胞往往具有大的或多個核仁，核仁中富含蛋白質和RNA分子。核仁由三部分組成:顆粒成分、纖維中心和致密纖維成分。核仁成分包括rRNA、rDNA和核糖核蛋白。核仁是儲存rRNA基因、合成和加工rRNA、組裝核糖體亞單位的地方。
核仁組織者區:即rRNA序列區，與細胞間核仁形成有關，構成核仁的壹個或幾個特定染色體片段。這個片段的DNA被轉錄成rrna，rRNA，rRNA所在的位置。
4.核骨架
核骨架是由纖維蛋白組成的網狀結構，其蛋白質成分據說存在於細胞質骨架中，所以核骨架也應該存在。但是現在在核骨架中只發現了角蛋白和肌蛋白，在壹些原蟲的核骨架中也發現了微管。同時，核骨架中還有少量的RNA，是維持核骨架三維網絡結構完整性所必需的。在進化趨勢上，核骨架成分從多樣化走向單壹化和特化。