细胞核的组成结构有核膜、核仁、染色质、核基质。细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞结构，是细胞遗传与代谢的调控中心，是细胞内遗传信息的储存、复制和转录的主要场所。真核细胞区别于原核细胞最显著的标志之一就是细胞核。
细胞核的主要构造为核膜，是一种将细胞核完全包覆的双层膜，可使膜内物质与细胞质、以及具有细胞骨架功能的网状结构核纤层分隔开来。由于多数分子无法直接穿透核膜，因此需要核孔作为物质的进出通道。
细胞核内不含有任何其他膜状的结构，但也并非完全均匀，其中存在许多由特殊蛋白质、RNA以及DNA所复合而成的次核体。而其中受理解最透彻的是核仁，此结构主要参与核内RNA的合成。RNA是核糖体的主要成分。核糖体在核仁中产出之后，会进入细胞质进行mRNA的转译。