Çekirdek, ökaryotik bir organizmanın kromozomal DNA biçiminde genetik talimatlarını içeren zarla kaplı bir organeldir. Bu, organellere özgü işlevleri yerine getiren mitokondri veya kloroplastlardaki DNA’dan farklıdır. Bazı hücrelerin — kırmızı kan hücreleri gibi — çekirdeği yoktur ve — iskelet kası hücreleri gibi — diğer hücreler birden fazla çekirdeğe sahiptir, çoğu ökaryotik hücrenin tek bir çekirdeği vardır.

Çekirdekteki DNA, histonlar gibi proteinlerin etrafına sarılır ve kromatin adı verilen bir DNA—protein kompleksi oluşturur. Hücreler bölünmediğinde — yani, hücre döngülerinin interfaz aşamasında olduklarında — kromatin dağınık bir şekilde düzenlenir. Bu, mesajcı RNA (mRNA) DNA koduna göre sentezlendiğinde, transkripsiyon işlemi sırasında DNA’ya kolay erişim sağlar. Ökaryotik bir hücre bölünmek üzereyken, kromatin sıkı bir şekilde farklı, doğrusal kromozomlara yoğunlaşır. İnsanlarda toplam 46 kromozom bulunur.

Kromatin, özellikle çekirdeğin nükleol adı verilen bir bölgesinde yoğunlaşmıştır. Nükleolus, mRNA’yı proteine çeviren ribozomların üretimi için önemlidir. Nükleolusta ribozomal RNA sentezlenir ve daha sonra hücrenin sitoplazmasında işleyen ribozomlar oluşturan ribozomal alt birimler oluşturmak için proteinlerle birleştirilir.

Çekirdeğin içi, nükleoplazma adı verilen jel benzeri bir maddeyle doludur. Çekirdek zarı adı verilen bir çift membran — iki lipit katmandan oluşan — çekirdeği çevreler. Por adı verilen küçük protein kaplı açıklıklar, çekirdek zarını işaretler ve hangi maddelerin çekirdeğe girip çıkabileceğini kontrol eder. Örneğin, gözenekler mRNA’nın çekirdekten ayrılmasına izin verir, böylece protein translasyonunu yönlendirmek için ribozomlara gidebilir.