El nucli fou el primer orgànul conegut i el primer amb un nom, gràcies a les investigacions de Brown (1833) en cèl·lules d’orquídia i a les de Schleiden (1839) en cèl·lules animals. Generalment és una esfera de 5 a 25 μ que pot tenir una gran varietat de formes i en la qual hom pot distingir diverses parts: la membrana nuclear, el nuclèol, el reticle nuclear i el suc nuclear. La membrana nuclear té uns 200 Å de gruix i és formada per dues capes foradades per porus de 500 Å i separades per un espai perinuclear que comunica amb el protoplasma mitjançant el reticle endoplasmàtic; el nuclèol pot ésser únic o doble; el reticle nuclear és format pels grans de cromatina i pels cariosomes o grans més voluminosos; el suc nuclear, anomenat també cariolimfa o nucleoplasma, banya tot el nucli, és incolor, una mica acidòfil i de viscositat i estructura variables. El corpuscle de Barr és format per heterocromatina sexual, i hom l’observa clarament en les femelles. Aquestes parts poden ésser observades quan el nucli és en repòs o en interfase, perquè quan el nucli s’ha de dividir apareixen els cromosomes (cromosoma).
El nucli es troba en totes les cèl·lules vegetals i animals. Generalment les cèl·lules posseeixen un sol nucli. En els ciliats, en presenten dos: el macronucli, necessari per a la divisió de la cèl·lula i el creixement, i el micronucli, que serveix per a la reproducció sexual. Algunes cèl·lules són anucleades, com els eritròcits. Els bacteris no tenen nucli en sentit estricte, però posseeixen material nuclear dispers. El nucli té una constitució gelatinosa i presenta solació i gelació reversibles. És format fonamentalment per sis classes de substàncies, de composició química complexa: àcid desoxiribonucleic, àcid ribonucleic, proteïnes, lípids, conjunts inorgànics, protamines i histones. Presenta un pH que varia de 7,6 a 7,8. Des del seu descobriment, el nucli no ha deixat d’ésser estudiat, a causa de la seva importància i dels canvis que s’hi produeixen durant les divisions cel·lulars (mitosi), (meiosi).