真核細胞具有核膜，在進化史上有重要意義。核膜作為細胞質同細胞核之間的界膜，對穩定核的形態和化學成分起著十分重要的作用。核膜的主要功能有以下幾方面。

1．屏障作用。核膜是遍佈細胞中的“膜系統”的一部分，它的特殊功能之一是把核酸，尤其是DNA集中在細胞核中。

2．控制細胞核與細胞質之間的資訊和物質交換。主要有以下幾點。

（1）離子與水分子可以自由透過核膜。但是，對某些離子（如Na+）有一定的屏障作用，可是不屬於主動運輸過程。

（2）單糖、二糖、氨基酸、染料、核苷、核苷酸、魚精蛋白、組蛋白、RNA酶以及DNA酶等小分子物質，可以自由透過核膜。

（3）大分子和小顆粒物質的交換：高分子如γ球蛋白、清蛋白等進出細胞核要由核孔透過。

3．核膜在染色質（體）的定位和細胞分裂時的作用。

（1）染色質的終末細絲常常連線在核孔上。這樣可以幫助解釋為什麼非常複雜的染色質在異常活躍的細胞核內不致紊亂。

（2）當細胞分裂開始之初，染色體的聚集有可能開始於核膜，然後由外向內發展。在前期或早中期分裂相中，核膜破碎，這些碎片可能加入核膜所附的微管成分，促其生長，從而使所附的染色單體定位並且發生分離。當細胞分裂完成，子細胞核重建，核膜新生或恢復時，它可能有使核仁組成中心定位，趨向中心位置的作用。

4．核膜在細胞核融合時的作用。當卵細胞受精時，精子和卵細胞的核膜可以相互識別並且相互接觸，在一個以上的部位相互連結，進而相互融合成一個核。