細胞核的作用是遺傳物質儲存和復制的場所，是細胞遺傳性和細胞代謝活動的控制中心。是真核細胞區別于原核細胞最顯著的標志之一。

1．遺傳物質儲存和復制的場所

從細胞核的結構可以看出，細胞核中最重要的結構是染色質，染色質的組成成分是蛋白質分子和DNA分子，而DNA分子又是主要遺傳物質。當遺傳物質向后代傳遞時，必須在核中進行復制。所以，細胞核是遺傳物儲存和復制的場所。

2．細胞遺傳性和細胞代謝活動的控制中心

遺傳物質能經復制后傳給子代，同時遺傳物質還必須將其控制的生物性狀特征表現出來，這些遺傳物質絕大部分都存在于細胞核中。所以，細胞核又是細胞遺傳性和細胞代謝活動的控制中心。例如，英國的克隆綿羊“多莉”就是將一只母羊卵細胞的細胞核除去，然后，在這個去核的卵細胞中，移植進另一個母羊乳腺細胞的細胞核，最后由這個卵細胞發育而成的。“多莉”的遺傳性狀與提供細胞核的母羊一樣。這一實例充分說明了細胞核在控制細胞的遺傳性和細胞代謝活動方面的重要作用。