Hücre çekirdeği ya da nükleus, ökaryot hücrelerin hepsinde bulunan zarla kaplı bir organeldir. Hücrenin genetik bilgilerinin çoğu, hücre çekirdeğinin içinde katlı uzun doğrusal DNA molekülleri ile histon gibi birçok proteinin bir araya gelerek oluşturduğu kromozomlarda bulunur. Bu kromozomların içindeki genler hücrenin çekirdek genomunu oluşturur. Hücre çekirdeğinin işlevi bu genlerin bütünlüğünü devam ettirmek ve gen ekspresyonunu düzenleyerek hücre işlevlerini kontrol altında tutmaktır. Çekirdeği çıkarılan her hücre bir süre sonra ölür.
Çekirdek zarı, iki lipit çift tabakalı zardan, bir iç çekirdek zar ve bir dış çekirdek zarından oluşur. Zarlar arasındaki boşluğa perinükleer boşluk denir. Genellikle yaklaşık 20-40 nm genişliğindedir. Dış çekirdek zarı, endoplazmik retikulum membranı ile süreklidir. Çekirdek zarı, materyallerin sitozol ve çekirdek arasında hareket etmesine izin veren birçok çekirdek gözeneğe sahiptir. Laminası adı verilen ara filament proteinleri, iç nükleer membranın iç kısmında çekirdek laminası adı verilen bir yapı oluşturur ve çekirdeğe yapısal destek verir.
Nükleoplazma nükleus matriksidir. Yapısal bir kafes oluşturur. Kromozomların nükleus içerisinde düzenini sağlar. DNA transkripsiyonu ve repliksyonunun düzenlenmesini sağlayacak enzimler içerir.
Çekirdekçik ya da nükleolus, ökaryot hücrelerin çekirdeklerinin içinde bulunan zarsız bir yapıdır. Çekirdekçik; bakteriler, arkealar, çekirdek içeren alyuvarlar ve sperm hücreleri dışında bütün canlı hücrelerde bulunan küresel bir cisimdir. Yapısının %10-20 kadarı RNA'dan, %70-80 kadarı proteinin oluşmaktadır. Görevi ribozomal RNA (rRNA) transkripsiyonu yapmak ve hücre içinde bunları birleştirmektir. Hücre çekirdeğinin hacimce %25'ini kaplar. Çekirdekçiklerdeki işlev bozuklukları "nükleolopati" adı altında değerlendirilen çok çeşitli hastalıklara sebep olabilmektedir.
Kalıtım materyalı DNA’dır. Deoksiribo nükleik asit veya kısaca DNA, tüm organizmalar ve bazı virüslerin canlılık işlevleri ve biyolojik gelişmeleri için gerekli olan genetik talimatları taşıyan bir nükleik asittir. DNA'nın başlıca rolü bilgiyi uzun süre saklamasıdır. Protein ve RNA gibi hücrenin diğer bileşenlerinin inşası için gerekli olan bilgileri içermesinden dolayı DNA; bir kalıp, şablon veya reçeteye benzetilir.
