Les cellules avec un vrai noyau sont appelées eucaryotes. Les eucaryotes ont également des structures appelées organites qui sont liées par des membranes ; les procaryotes n'ont ni véritable noyau ni organites. Le terme "eucaryote" signifie littéralement "vrai noyau".
Les noyaux des cellules eucaryotes abritent l'information génétique appelée ADN. L'information génétique est l'ensemble des instructions que les cellules utilisent pour fabriquer toutes les protéines. En gardant l'ADN isolé du reste de la cellule, les cellules eucaryotes ont un meilleur contrôle sur la création de protéines. Parce que les procaryotes n'ont pas de noyaux, leur matériel génétique est dispersé autour de la cellule.
L'enveloppe nucléaire est la membrane qui entoure le noyau. L'enveloppe nucléaire contient des pores qui permettent à certaines substances d'entrer et de sortir du noyau. Cette membrane est également en continuité avec le système de transport de la cellule, appelé réticulum endoplasmique. Cette association étroite permet aux protéines d'être transportées efficacement vers le noyau.