Die Kernhülle umgibt und schützt die DNA einer eukaryotischen Zelle und das sie umgebende Nukleoplasma. Die Membran besteht aus zwei Schichten mit einem engen Abstand zwischen ihnen. Die Oberfläche der Hülle ist mit winzigen Löchern bedeckt, die den freien Fluss von kleinen Molekülen wie Wasser und ATP ermöglichen und gleichzeitig den Durchgang von Boten-RNA und verschiedenen Proteinen regulieren.
Die äußere Schicht der Kernhülle grenzt an das endoplasmatische Retikulum. Diese Struktur fungiert als Förderband, um Aminosäuren zu transportieren, während sie zu Proteinen zusammengesetzt werden. Die perforierte Struktur der Kernmembran legt nahe, dass der molekulare Transport über ihre Barriere für die frühen Phasen der Proteinsynthese wichtig ist.
Während der Zellteilung nimmt die Oberfläche der Kernhülle und die Anzahl der Poren in ihrer Membran dramatisch zu. Einfache Eukaryoten wie Hefe teilen sich, ohne die Oberflächenintegrität der Hülle zu zerstören. Bei komplexeren Eukaryoten, wie Pflanzen und Tieren, erfährt die Kernhülle eine schwere Störung, die die darin enthaltenen Chromosomen während des Übergangs frei lässt. Nach der Teilung setzt sich die Membran wieder zusammen, indem sie entweder ihre zerbrochenen Fragmente zusammenbringt, um die Hauptstruktur neu zu bilden, oder indem sie aus dem daran befestigten endoplasmatischen Retikulum nachwächst.