Todos os organismos vivos são compostos por blocos microscópicos chamados células. A célula é a menor unidade capaz de realizar as atividades da vida: manter homeostase, regular metabolismo, reprodução e hereditariedade. As células contêm pequenas organelas, cada uma com função específica, todas controladas pelo núcleo celular.
O núcleo é a organela mais importante, atuando como o "cérebro" da célula. Ele supervisiona todas as atividades celulares armazenando e copiando a informação genética usada para produzir proteínas, que por sua vez controlam todas as reações químicas críticas dentro da célula.
A informação genética vem na forma de ácido desoxirribonucleico (DNA). Durante a maior parte do ciclo celular, o DNA no núcleo apresenta-se como cromatina (fios longos e finos), facilitando a leitura da informação genética. Durante a divisão celular, o DNA condensa-se em cromossomos (densamente empacotados e enrolados em proteínas).
O nucleolo é um corpo subnuclear encontrado dentro do núcleo, responsável pela produção de RNA e proteínas. Suas principais funções são montar ribossomos e sintetizar RNA ribossômico (rRNA).
Existe um limite para a velocidade com que a informação genética pode ser copiada no núcleo, movida para o citoplasma (corpo da célula dentro da membrana) e usada para produzir proteínas. Se a célula ficar muito grande, a informação para produção de proteínas não alcança as bordas externas, e reações químicas necessárias não ocorrem.
O envelope nuclear é uma bicamada lipídica dupla que envolve o núcleo. Sua função principal é separar fisicamente a informação genética da célula do restante do citoplasma.