Клітинне ядро завжди розташовується в протоплазмі. Це найважливіша складова частина всіх клітин, але у бактерій і синьо-зелених водоростей воно непомітно, так як ядерна речовина у них розподілено по всій протоплазмі. У кожній рослинній клітці зазвичай є одне ядро, і тільки в клітинах деяких грибів і водоростей їх знаходиться по два, по кілька або багато. Молочні судини рослин і зародкові мішки в семяпочках зав'язей квіток також багатоядерні. Ядро зазвичай має кулясту або елліпсовіднимі форму, але в прозенхімних клітинах воно приймає подовжену форму.
Ядро, як і протоплазма, колоїдного будови, але володіє більш щільною консистенцією і сильніше переломлює світло. У живій клітині ядро здається безструктурним (гомогенним), що складається з однорідної і іноді дрібнозернистої маси ядерного речовини (каріоплазми) з одним або декількома безбарвними ядерця і часто з більш щільною оболочной. За допомогою електронного мікроскопа вдалося помітити, що ядерна оболонка складається з двох шарів, між якими розташовується жировий прошарок. Ядро і особливо ядерця інтенсивно забарвлюються деякими барвниками і тому робляться більш помітними на тлі протоплазми. При вивченні ядра і взагалі клітини зазвичай застосовують метод фіксації міцним спиртом і різними отруйними рідинами, після чого ядра добре фарбуються аніліновими барвниками. У вбитого ядрі відбувається згортання білків і після фарбування всередині його помітна ядерна мережу, що складається з речовини, легко піддається фарбуванню (хроматин). Передбачається, що в петлях ядерної мережі знаходиться ядерний сік (каріолімфа).
За хімічним складом клітинні ядра відрізняються від протоплазми тим, що вони містять в собі особливі білки (нуклеопротеїни), тобто складні сполуки нуклеїнових кислот з білками, в які, крім С, Н, О, N і S, входить ще Р (фосфор) . У ядрі міститься дезоксирибонуклеїнова кислота, що позначається скорочено ДНК, а в полісом - рибонуклеїнова кислота (РНК). У протоплазмі клітини ДНК не зустрічається і з нуклеїнових кислот міститься лише РНК. При дії реактивів на білки ядра фарбуються, так само як і протоплазма, у відповідний колір, але в більш інтенсивний (наприклад, від йоду в темно-жовтий, а протоплазма в світло-жовтий).
Ядро має важливе значення в житті клітини, з ним пов'язано багато функції клітини.
При штучному розчленуванні великих клітин на дві половини розвиваються тільки ті з них, в протоплазмі яких є ядра, при цьому протоплазма оточується клітинною оболонкою, а без'ядерні ділянки протоплазми припиняють своє зростання і відмирають. Аналогічний досвід виробляв вчений Герасимов в 90-х роках позаминулого століття з клітинами водорості спірогира. Він штучно отримував без'ядерні, одноядерні і двоядерні клітини і зауважив, що клітини без ядра на відміну від клітин з одним ядром жити не можуть, а клітини з двома ядрами набувають здатність до посиленого розвитку і поділу. У клітинних ядрах містяться необхідні для життя рослин ферменти, що сприяють живленню кліток. Крім настільки суттєвою життєвої функції, клітинні ядра разом з протоплазми грають важливу роль в розмноженні клітин і в передачі спадкових властивостей. Особливо важливу роль в передачі спадкових властивостей відводять дезоксирибонуклеїнової кислоти. Клітинні ядра утворюються з інших ядер шляхом ділення.