细胞核膜有两层膜，分为核外膜和核内膜。

细胞核膜是位于真核生物的核与细胞质交界处的双层结构膜。细胞核膜是由磷脂构成的富有弹性的半透性膜，是一种将细胞核完全包覆的双层膜，可以使膜内物质与细胞质、网状结构核纤层分隔开来，细胞核膜对核内外物质的交通有高度选择性，控制细胞核内外物质交换运输和信息传输。

核外膜是核被膜朝向胞质的一层膜。与粗面内质网膜相连续，外核膜被认为是内质网膜的特化区域，外表面亦有核糖体附着，可进行蛋白质的合成。核内膜面向核质，表面上无核糖颗粒，膜上有特异蛋白，为核纤层提供结合位点。

细胞核膜是遍布细胞中的膜系统的一部分，它的特殊功能之一是把核酸，尤其是DNA集中在细胞核中，可以起到细胞核膜在染色质的定位和细胞分裂，以及细胞核膜在细胞核融合时的作用。