→ normalerweise einzeln vorhanden

→ meist das größte Zellorganell (Ausnahme: Vakuole in Pflanzenzellen)

Der Zellkern wird durch eine Doppelmembran begrenzt, die als Kernhülle bezeichnet wird. Die Kernhülle weist zahlreiche Kernporen auf, an denen innere und äußere Membran ein Kontinuum bilden. Jede Kernpore ist durch einen Kernporenkomplex aus 8 Proteinpartikeln ausgekleidet. Durch die Kernporen können Substanzen zwischen Kern und Cytoplasma ausgetauscht werden. Die äußere der beiden Membranen geht an vielen Stellen ins ER über.

Innerhalb der Kernhülle kann man das Nucleoplasma vom Chromatin unterscheiden. Chromatin setzt sich aus den DNA-Strängen zusammen, die um Histon-Proteine gewickelt sind. Im Ruhezustand der Zelle liegt das Chromatin in aufgelockerter Form vor und ist an verschiedenen Stellen an die Innenmembran der Kernhülle angeheftet. Vor der Zellteilung verdichtet sich das Chromatin zu Chromosomen. Das Nucleoplasma ist eine wässrige Lösung zahlreicher Substanzen, die das Chromatin umgibt. Im Nucleoplasma befindet sich ein Netzwerk aus Strukturproteinen: Kernmatrix.

Eine Struktur, die mit dem Lichtmikroskop erkannt werden kann, sind die Nucleoli. Nucleoli werden von bestimmten Abschnitten der Kern-DNA durchzogen (Nucleolus-Organisatorregionen). In diesen Regionen werden die Untereinheiten der Ribosomen gebildet. Fertige Untereinheiten wandern durch die Kernporen ins Cytoplasma.