Nukleolus je zdaleka nejsnáze rozpoznatelnou substrukturou eukaryotického jádra , kterou lze pozorovat pomocí různých barviv i mikroskopie s fázovým kontrastem. U poupat kvasinek totiž jediný nukleolus zabírá téměř polovinu jádra. Buňky jiných druhů mají často více nukleolů. Nukleolus je továrna na ribozomy, složená z deoxyribonukleové kyseliny (DNA), ribonukleové kyseliny (RNA) a bílkovin . V nukleolu se z DNA přepisuje dlouhá prekurzorová molekula ribozomální RNA (rRNA), zpracovává se do tří zralých RNA a spolu se specifickými proteiny se balí do velkých a malých ribozomálních podjednotek. Jakmile jsou podjednotky sestaveny, jsou transportovány z jádra do cytoplazmy, kde jsou použity při translaci (syntéze bílkovin).
Nukleoly nejsou statické struktury. Rozkládají se během mitózy a reformují se v časné fázi G1. Tvorba nukleolů nezpůsobuje expresi genů rRNA . Nukleoly jsou spíše výsledkem transkripce a zpracování rRNA.
Při pohledu v elektronovém mikroskopu má nukleolus dvě odlišné části: fibrilární složku a granulární složku. Fibrilární složku lze rozdělit na dva oddíly: hustou fibrilární složku a fibrilární centrum. Fibrilární centra obsahují velké množství RNA polymerázy I, která přepisuje rRNA. Předpokládá se, že k transkripci genů rRNA dochází na rozhraní mezi hustou fibrilární složkou a fibrilárním centrem. Pozdější fáze sestavování ribozomů probíhají v granulární složce.
Lidské chromozomy obsahují pět oblastí nukleolárních organizátorů (nazývaných NOR), které se nacházejí na krátkých ramenech chromozomů 13, 14, 15, 21 a 22. V těchto oblastech je umístěno pět jaderných organizátorů. U člověka obsahuje každý NOR přibližně sto tandemově se opakujících kopií genu rRNA. NOR různých chromozomů se obvykle spojují v interfázi. Jedno jádro je tedy často tvořeno geny rRNA ze dvou nebo více různých NOR. Některé druhy mají pouze jediný chromozom nesoucí NOR, a tedy i jediný nukleolus.
Kromě dobře známé funkce nukleolů při sestavování ribozomů se podle nejnovějších důkazů nukleoly podílejí i na několika dalších buněčných procesech, včetně sestavování a modifikace různých malých ribonukleoproteinů (RNP), sekvestrace důležitých regulačních proteinů buněčného cyklu, exportu dalších neribozomálních RNA a řízení buněčné senescence nebo stárnutí.