Ngay từ khi mới thành lập thì TVHN đó luôn chú trọng đến công tác bổ sung vốn tài liệu sao cho hợp lý và khoa học. Bổ sung hạt nhân là hình thức bổ sung khi bắt đầu xây dựng một thư viện. Căn cứ vào chức năng, nhiệm vụ, đối tượng bạn đọc mà thư viện xây dựng cho được vốn sách hạt nhân của mình. Vốn sách hạt nhân bao gồm số lượng tối thiểu bắt buộc của những tài liệu có giá trị nhất về khoa học, nghệ thuật, đáp ứng đúng quan điểm của Đảng và Nhà nước, phù hợp với đặc điểm của Thư viện đó và yêu cầu của bạn đọc của thư viện mình. Đây là vốn sách đặc biệt quan trọng của thư viện và cùng tồn tại, phát triển, ít bị thanh lý…
Chính vì vậy, TVHN luôn xác định chính xác loại hình, tính chất của thư viện mình, nghiên cứu đặc điểm, tính chất môi trường mà thư viện phải phục vụ. Do đó, nguồn bổ sung hạt nhân luôn được chú trọng và là nguồn bổ sung rất quan trọng của TVHN, đồng thời đã đáp ứng được nhu cầu tìm hiểu, nghiên cứu của bạn đọc trong và ngoài Thủ đô.
Khi tiến hành bổ sung hạt nhân TVHN đã khai thác theo những cách sau: - Tự mình đi mua: Nguồn bổ sung hạt nhân này thì thường sử dụng thông qua phương thức mua tài liệu ở các nhà xuất bản có uy tín hoặc các cơ quan khoa học có xuất bản tài liệu nói về địa phương đảm bảo giá trị nội dung thông tin. Nhưng cũng gây một số trở ngại là: chi phí cao, tốn thời gian, công sức và tiền của.
- Tranh thủ sự giúp đỡ của các thư viện khác, cá nhân khác: giúp thư viện xây dựng vốn tài liệu hạt nhân nhanh hơn những số lượng và chất lượng bị hạn chế do nhiều thư viện, cơ quan, cá nhân biếu tặng những sách đã cũ, lạc hậu, ít có giá trị.
TVHN kết hợp cả hai cách trên để có thể bổ sung những tài liệu có giá trị thông cao đáp ứng tốt nhất nhu cầu của người đọc.
Khi công tác bổ sung hạt nhân được quan tâm đúng mục đích của nó thì sẽ giúp ích rất nhiều cho công tác bổ sung hiện tại và bổ sung hồi cố của Thư viện. Công tác bổ sung hạt nhân một cách đầy đủ, kịp thời sẽ tạo điều kiện cho Thư viện phát triển nhanh vốn tài liệu, nâng cao chất lượng kho tài liệu nhằm phục vụ tốt các nhu cầu nghiên cứu, tìm hiểu của bạn đọc Thủ đô.