在光镜下看到的核仁为均匀的球体，在电镜下核仁的超微结构是由三种基本结构组分组成的，即纤维中心、致密纤维组分和颗粒组分。

在细胞分裂过程中，核仁的形态结构及功能将随着整个细胞核而发生明显的变化。当细胞进人有丝分裂前期时，随着染色体的不断凝集，核仁会变形，整个体积逐渐减小，rRNA 的合成暂时停止。当有丝分裂完成中期和后期进人末期时，随着染色体的去凝集，核仁重新出现。在刚刚形成的子细胞核中，核仁体积较小，并且数量较多。随后小的核仁会聚集成大的核仁。核仁重新出现和聚集的过程，是染色体上rDNA恢复合成rRNA的过程。

核仁的功能主要是rRNA的合成、加工与成熟以及核糖体亚单位的组装。