核基質的組成較為復雜，主要組分有三類：
①非組蛋白性纖維蛋白，分子量40-60KD，占96%以上，其中相當一部分是含硫蛋白，其二硫鍵具有維持核骨架結構完整性的作用；除纖維蛋白外，還有10多種次要蛋白質，包括肌動蛋白和波形蛋白，后者構成核骨架的外罩；核骨架碎片中還存在三種支架蛋白（scaffold proteins，SCⅠ、SCⅡ、SCⅢ)，SCⅡ、Ⅲ的功能尚不明確，SCⅠ是DNA拓樸異構酶Ⅱ。
②少量RNA和DNA，RNA對維持核骨架的三維結構是必需的，而DNA稱為基質或支架附著區（matrix /scaffold associated region, MAR或SAR），通常為富含AT的區域。
③少量磷脂（1.6%）和糖類（0.9%）。