核膜的特殊功能之一是将核物质集中在细胞中心的一个区域内，这种区域化有助于核物质的功能实现。核膜在物质通透性方面具有一定的特性。离子和较小的分子可以透过核膜，但大分子需要通过核孔来进出细胞核。
核膜对于核内外物质的运输具有高度选择性。离子和小分子的通透性通过核膜来调节，而核酸和蛋白质等大分子的通透性则由核孔复合体来控制。当将原本存在于核内的蛋白质注入到细胞质内时，它们会集中到核内。然而，非核内蛋白质，特别是分子量超过60000的蛋白质，很难通过核膜进入核内。这说明核内蛋白质可能在分子结构上含有特别的信号肽段，使它们能够有选择地通过核膜并集中在核内。
至于那些体积明显大于核孔复合体通路的蛋白质和核蛋白颗粒，可以推测是由于它们的分子构象从球形变为棒形而得以通过。另外，可能是通过与核孔边缘的某些受体分子相互作用，从而扩大孔径以使其通过。
