細胞核的組成結構有核膜、核仁、染色質、核基質。細胞核是真核細胞內最大、最重要的細胞結構，是細胞遺傳與代謝的調控中心，是細胞內遺傳信息的儲存、複製和轉錄的主要場所。真核細胞區別於原核細胞最顯著的標誌之一就是細胞核。
細胞核的主要構造為核膜，是一種將細胞核完全包覆的雙層膜，可使膜內物質與細胞質、以及具有細胞骨架功能的網狀結構核纖層分隔開來。由於多數分子無法直接穿透核膜，因此需要核孔作為物質的進出通道。
細胞核內不含有任何其他膜狀的結構，但也並非完全均勻，其中存在許多由特殊蛋白質、RNA以及DNA所複合而成的次核體。而其中受理解最透徹的是核仁，此結構主要參與核內RNA 的合成。RNA是核糖體的主要成分。核糖體在核仁中產出之後，會進入細胞質進行mRNA的轉譯。
