Un núcleo se mantiene unido por una membrana llamada envoltura nuclear. La envoltura está formada por fosfolípidos que crean una bicapa lipídica para separar los contenidos del núcleo del citoplasma.
La bicapa lipídica está formada por una capa interna y externa separadas por 10 a 50 nanómetros. El espacio entre las dos capas se llama espacio perinuclear. Además, la envoltura le da forma al núcleo y ayuda a controlar el flujo de moléculas dentro y fuera de los poros del núcleo. El tamaño de los poros permite el paso de pequeñas moléculas solubles en agua, al tiempo que evita que las moléculas más grandes pasen libremente al núcleo. Las células típicas de mamíferos tienen aproximadamente 3000 a 4000 poros en la envoltura.
La función del núcleo es monitorear y controlar la expresión génica y la replicación del ADN durante el ciclo celular. Cuando un proceso citoplásmico necesita aislamiento, las partes clave se eliminan del núcleo.
Dentro del núcleo se encuentra el nucleolo, una masa de ARN y proteínas que contiene las regiones organizadoras del núcleo. Estas son partes cromosómicas que contienen genes para la síntesis de ribosomas. En contraste con el núcleo, el nucleolo no tiene una membrana y se conoce como un suborganelle. El núcleo puede contener varios tipos de estructuras subnucleares.
