生病变的蛋白质称作细粒核孔素。核孔允许载有水溶性分子的运输工具通过核膜。这些运输工具包括从细胞核输出到细胞质中的RNA或进入细胞核的蛋白质（例如：DNA聚合酶及核纤层蛋白）、糖类和脂质。核孔可以主动引导复合物每秒移动一千次。虽然小分子可以直接以扩散作用通过核膜，但大分子必须被特别的信号序列识别，然后才能在某些蛋白质的辅助下进出细胞核，这也就是所谓的“运行週期”。每八单位围绕在实际核孔周围的蛋白质会使进入的孔通道按照蛋白质轮廓突出，而在核孔中心往往会出现由类似塞子的结构，但对这种结构的作用仍不明晰。