Il dimorfismo nucleare è un fenomeno in cui le cellule del corpo possiedono due tipi di nuclei. Ciò si verifica più frequentemente nei cicli vitali dei protisti, come alcune alghe e protozoi unicellulari. Uno di questi nuclei è il nucleo vegetativo, o trofico, che controlla le funzioni somatiche come la crescita, la riproduzione e il metabolismo cellulare. Il secondo nucleo è il nucleo generativo, sessuale o riproduttivo, responsabile della formazione dei gameti. Il dimorfismo nucleare è spesso associato alla riproduzione sessuale ed è essenziale per la produzione di gameti aploidi in molte specie protiste.