Le nucleus pulposus est situé au centre de l’anneau fibreux, et est constitué d’une substance gélatineuse sous pression du fait de sa très forte hydrophilie. Il apparaît sous forme d’une sphère centro-discale, distendant les parois les plus internes de l’anneau fibreux. Le nucleus pulposus ne se situe pas strictement au centre géométrique de l’anneau fibreux : il est légèrement en arrière de ce dernier.

C'est la partie centrale du disque intervéterbral. Il joue le rôle d'amortisseur hydraulique des pressions et de rotule assurant les mouvements des plateaux vertébraux dans tous les sens.

La substance gélatineuse est constituée de très peu de collagène mais comporte de grosses cellules dérivées de la chorde dorsale. Les cellules baignent dans une substance fondamentale, composée principalement de sulfate d'acide chondroïtique.