La membrana nuclear está formada por dos cubiertas: la membrana nuclear interna y externa, separadas entre sí por un espacio (cisterna perinuclear). La cubierta externa está orientada hacia el citoplasma y se continúa con el RER, y su superficie está recubierta por ribosomas que sintetizan proteínas que irán a formar parte de esas membranas nucleares.
La cubierta externa está perforada a intervalos variables por poros nucleares, que permiten la comunicación entre el citoplasma y el interior del núcleo. Estos poros están recubiertos por el llamado complejo del poro nuclear, que protege de forma selectiva del paso de sustancias a su través. El complejo del poro nuclear consta de varios elementos:

• el andamio, que forma un anillo citoplásmico y un anillo nucleoplásmico, y que está conectado con las membranas nucleares conservando la fusión de las mismas
  
• el transportador (eje o centro), que ocupa el centro del poro y se encuentra sostenido por el andamio; a través de su canal abierto pasan las proteínas nucleares sintetizadas en el citoplasma
  
• una canastilla, que parece guardar relación con el transporte de RNA

El resultado final es que las sustancias y partículas que miden más de 11 nm no puede llegar al compartimento nuclear o salir de él por difusión simple, sino que necesitan de un proceso mediado por receptor.