A membrana nuclear, também chamada de envelope nuclear, envolve o núcleo em uma camada dupla com vários poros que regulam o fluxo de proteínas e RNA. Os poros também permitem que água, ATP e moléculas menores flua livremente através da membrana.
A membrana controla o fluxo de informações para o núcleo e o DNA porque tudo é carregado pelas macromoléculas que regula. Também separa o material dentro da membrana do resto da célula. Isso mantém o DNA alojado com segurança no centro da célula. Mesmo que o DNA nunca saia do núcleo, ele controla a maioria dos processos que acontecem dentro da célula.