在光镜下的染过色的细胞内,或者相差显微镜下的活细胞中,或者分离细胞的细胞核内,都容易看到核仁,它通常是单一的或者多个匀质的球形小体,呈中圆形或椭圆形的颗粒状结构,没有外膜.
核仁由纤维中心（FC）、致密纤维组分(DFC)、颗粒组分(GC)三大部分组成.
核仁组成成分包括rRNA,rDNA和核糖核蛋白.核仁是rRNA基因存储,rRNA合成加工以及核糖体亚单位的装配场所.
核仁的大小、形状随生物的种类、细胞类型和细胞代谢状态而变化.蛋白质合成旺盛、活跃生长的细胞,如分泌细胞、卵母细胞的核仁大,可占总核体积的25%不具蛋白质合成能力的细胞,如肌肉细胞、休眠的植物细胞,其核仁很小.
各种生物的核仁数目一般是一定的,如非洲爪蛙有两个核仁.人类的细胞只有一个核仁.在细胞周期过程中,核仁是一个高度动态的结构,在有丝分裂期间表现出周期性的消失与重建.细胞分裂时,核仁消失,分裂结束后,两个子细胞分别产生新的核仁.核仁是一种动态结构,随细胞周期的变化而变化,即形成——消失——形成,这种变化称为核仁周期.在细胞周期中,核仁进行分离和重新聚合的过程.当细胞进入有丝分裂时,核仁首先变形和变小；其后染色质凝集和停止核糖核酸（RNA）合成,包含有核糖体RNA（rRNA）基因的DNA袢环逐渐收缩回到相应染色体的核仁组织区；核膜破裂进入中期,这时核仁消失；在有丝分裂末期时,核仁组织区DNA解凝集,rRNA合成重新开始,极小的核仁重新出现在染色体核仁组织区附近.核仁的重建过程与原有的核仁组分的协助和参与有关.核仁形成的分子机理尚不清楚,但需要rRNA基因的激活.
核仁组织区(nucleolus organizer region)：即rRNA序列区,它与细胞间期核仁形成有关,构成核仁的某一个或几个特定染色体片断.这一片段的DNA转录为rRNA.
人类的核仁组织区位于10个（5对）染色体的一端,新生的核仁本来有10个,但都很小,很快融合成一个大核仁.
