Nukleolus är den överlägset mest lätt igenkännliga substrukturen i den eukaryota kärnan , och kan ses med hjälp av en mängd olika färgämnen samt genom faskontrastmikroskopi. I knoppande jäst tar en enda nukleolus upp nästan hälften av kärnan. Celler från andra arter har ofta flera nukleoler. Nucleolus är en ribosomfabrik som består av desoxyribonukleinsyra (DNA), ribonukleinsyra (RNA) och protein . Vid nukleolus transkriberas en lång ribosomalt RNA (rRNA)-prekursormolekyl från DNA, bearbetas till tre mogna RNA och paketeras tillsammans med specifika proteiner för att bilda de stora och små ribosomala underenheterna. När underenheterna har satts samman transporteras de ut ur nukleolus till cytoplasman för att användas i translation (proteinsyntes).
Nukleoler är inte statiska strukturer. De demonteras under mitos och återbildas i den tidiga G1-fasen. Nukleolärbildning orsakar inte uttryck av rRNA-gener . Kärnorna är snarare ett resultat av transkription och bearbetning av rRNA.
Betraktat i elektronmikroskopet har en nukleolus två olika delar: den fibrillära komponenten och den granulära komponenten. Den fibrillära komponenten kan delas in i två avdelningar: den täta fibrillära komponenten och det fibrillära centret. Fibrillära centra innehåller stora mängder RNA-polymeras I, som transkriberar rRNA. Transkriptionen av rRNA-gener tros ske i gränssnittet mellan den täta fibrillära komponenten och det fibrillära centret. Senare stadier av ribosomens sammansättning sker i den granulära komponenten.
Mänskliga kromosomer innehåller fem nukleolära organisatörsregioner (kallade NORs), som ligger på de korta armarna av kromosomerna 13, 14, 15, 21 och 22. Hos människor innehåller varje NOR cirka hundra tandemiskt upprepade kopior av rRNA-generna. NOR:erna på olika kromosomer möts vanligtvis i interfasen. Därför består en enda nukleolus ofta av rRNA-gener från två eller flera olika NOR. Vissa arter har endast en enda NOR-bärande kromosom och därmed en enda nukleolus.
Förutom nukleolernas väletablerade funktion i ribosomernas sammansättning tyder nya bevis på att nukleolerna också är involverade i flera andra cellulära processer, inklusive sammansättning och modifiering av olika små ribonukleoproteiner (RNP), sekretering av viktiga regleringsproteiner för cellcykeln, export av andra ickeribosomala RNA:er och kontroll av cellulär senescens eller åldrande.