Os ciliados têm dois núcleos:um macronúcleo e um micronúcleo. Cada um desempenha funções diferentes:

Macronúcleo :

- Núcleo primário
- Responsável pelas atividades celulares, incluindo crescimento, reprodução e metabolismo
- Poliplóide, contendo múltiplas cópias do genoma permitindo expressão genética eficiente
- Controla os processos necessários à manutenção das células.
- Contém genes altamente amplificados necessários para a divisão celular.
- Possui diversidade genética limitada devido a rearranjos genéticos frequentes.

Micrônúcleo :

- Núcleo menor, frequentemente localizado próximo ao macronúcleo.
- Contém uma única cópia do genoma diplóide
- Atua como um núcleo germinativo envolvido na reprodução sexual e troca genética.
- Sofre meiose durante a conjugação, um processo sexual onde o material genético é trocado.
- Garante a diversidade genética e facilita a adaptação.
- Responsável por passar informações genéticas aos descendentes durante a divisão celular.
- Geneticamente estável, servindo como fonte de material genético para macronúcleo.

Este sistema nuclear duplo fornece aos ciliados compartimentação funcional. O macronúcleo apoia as atividades celulares diárias, enquanto o micronúcleo preserva a informação genética e facilita a diversidade genética através da reprodução sexuada.