Nukleoli on ylivoimaisesti helpoimmin tunnistettava alarakenne eukaryoottisessa ytimessä , ja se voidaan nähdä käyttämällä erilaisia väriaineita sekä faasikontrastimikroskopialla. Itse asiassa orastuvassa hiivassa yksittäinen nukleoli vie lähes puolet ytimestä. Muiden lajien soluissa on usein useita nukleoleja. Nukleoli on ribosomitehdas, joka koostuu deoksiribonukleiinihaposta (DNA), ribonukleiinihaposta (RNA) ja proteiinista . Nukleolissa pitkä ribosomaalinen RNA (rRNA) -esimerkkimolekyyli transkriboituu DNA:sta, prosessoituu kolmeksi kypsäksi RNA:ksi ja pakataan yhdessä spesifisten proteiinien kanssa suuren ja pienen ribosomaalisen alayksikön muodostamiseksi. Kun alayksiköt on koottu, ne kuljetetaan nukleolista ulos sytoplasmaan käytettäväksi translaatiossa (proteiinisynteesissä).
Nukleolit eivät ole staattisia rakenteita. Ne hajoavat mitoosin aikana ja muodostuvat uudelleen G1-vaiheen alussa. Nukleolien muodostuminen ei aiheuta rRNA-geenien ilmentymistä . Pikemminkin nukleolit ovat rRNA:n transkription ja prosessoinnin tulos.
Elektronimikroskoopissa tarkasteltuna nukleolissa on kaksi erillistä osaa: fibrillaarinen komponentti ja granulaarinen komponentti. Fibrillaarinen komponentti voidaan jakaa kahteen osastoon: tiheään fibrillaariseen komponenttiin ja fibrillaariseen keskukseen. Fibrillaarikeskukset sisältävät suuria määriä RNA-polymeraasi I:tä, joka transkriboi rRNA:ta. RRNA-geenien transkription uskotaan tapahtuvan tiheän fibrillaarisen komponentin ja fibrillaarisen keskuksen välisellä rajapinnalla. Ribosomin kokoamisen myöhemmät vaiheet tapahtuvat rakeisessa komponentissa.
Ihmisen kromosomeissa on viisi nukleolaarista organisoitumisaluetta (ns. NOR-alueet), jotka sijaitsevat kromosomien 13, 14, 15, 21 ja 22 lyhyissä käsivarsissa. Ihmisillä kukin NOR sisältää noin sata tandemisesti toistuvaa rRNA-geenikopiota. Eri kromosomien NOR:t kohtaavat tyypillisesti interfaasissa. Näin ollen yksi nukleoli koostuu usein kahdesta tai useammasta eri NORista peräisin olevista rRNA-geeneistä. Joillakin lajeilla on vain yksi NOR-kantava kromosomi ja siten yksi nukleoli.
Sen lisäksi, että nukleoleilla on vakiintunut tehtävä ribosomien kokoamisessa, viimeaikaiset todisteet viittaavat siihen, että nukleolit osallistuvat myös useisiin muihin soluprosesseihin, kuten erilaisten pienten ribonukleoproteiinien (RNP:iden) kokoamiseen ja modifiointiin, tärkeiden solusyklin säätelijäproteiinien sekvestrointiin, muiden ei-ribosomaalisten RNA:iden vientiin ja solun vanhenemisen tai vanhenemisen säätelyyn.