Além do material genético, o núcleo também possui algumas proteínas com a função de regular a
expressão gênica, que envolve processos complexos de
transcrição, pré-processamento do
mRNA (
RNA mensageiro), e o transporte do mRNA formado para o citoplasma. Dentro do núcleo ainda se encontra uma estrutura denominada
nucléolo, que é responsável pela produção de subunidades dos
ribossomos. O envoltório nuclear é responsável tanto por separar as reações químicas que ocorrem dentro do citoplasma daquelas que ocorrem dentro do núcleo, quanto por permitir a comunicação entre esses dois ambientes. Essa comunicação é realizada pelos
poros nucleares que se formam da fusão entre a membrana interna e a externa do envoltório nuclear.
O interior do núcleo é composto por uma matriz denominada de
nucleoplasma, que é um líquido de consistência gelatinosa, similar ao citoplasma. Dentro dele estão presentes várias substâncias necessárias para o funcionamento do núcleo, incluindo
bases nitrogenadas,
enzimas,
proteínas e
fatores de transcrição. Também existe uma rede de fibras dentro do nucleoplasma (chamada de
matriz nuclear), cuja função ainda está sendo discutida.