樹皮灰白色到黑褐色，幼樹樹皮光滑，老樹有不規(guī)則淺縱裂。枝條粗壯、光滑，嫩枝初生時呈綠色，早春也可略呈紅色，停長后變?yōu)榱粱疑蚧液稚拾咨た住Ｒ荒晟λ璨枯^大，木質(zhì)部松軟，以后隨年齡的增加，髓部逐漸變小。葉為奇數(shù)羽狀復(fù)葉，互生，長30~40厘米，復(fù)葉柄為圓形，基部肥大有腺點(diǎn)，脫落后葉痕大，呈三角形。小葉5-9片，長圓形、倒卵形或廣橢圓形，具短柄，先端突尖，葉緣全緣或具鋸齒。
核桃混合芽多呈圓形，營養(yǎng)芽為三角形，呈鱗片狀，著生于順腋間。雌雄同株異花、異熟，雄花序為柔荑花序，長8-12厘米，花被6裂，每個雄花序的小花數(shù)千可多達(dá)100朵以上，每休小花有雄蕊12-26枚，花絲極短，花成熟時為杏黃色。雌花1-3朵集生枝頂，花被4裂，柱頭2裂，偶有3-4裂，呈羽狀反曲，淺綠色或粉紅色，子房外面密生細(xì)柔毛，一室，下位。果實為術(shù)果，圓形或長圓形，徑4-5厘米，外果皮溥，表面光滑或具茸毛，綠色，有黃白色斑點(diǎn)；中果皮肉質(zhì)；內(nèi)果皮骨質(zhì)（稱為果殼）表面具刻溝或，果殼內(nèi)有種子一枚，稱為種仁，即食用部分，呈腦狀，被淺黃色或黃褐色薄種皮，其上有明顯或不明顯的脈絡(luò)。

核桃仁還含有多種人體需要的量元素，是中成的重要輔料，有順氣補(bǔ)血，止咳化痰，潤肺等功能。當(dāng)感到疲勞時，嚼些核桃仁，有緩解疲勞和壓力。
核桃的用價值很高，中醫(yī)應(yīng)用廣泛。祖國醫(yī)學(xué)認(rèn)為核桃性溫、味甘、，有健胃、補(bǔ)血、潤肺、養(yǎng)神等?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》將核桃列為久服輕身益氣、的上品。唐代孟詵著《食療本草》中記述，吃核桃仁可“通經(jīng)脈,潤血脈,常服骨肉細(xì)膩光滑”。

宋代劉翰等著《開寶本草》中記述，核桃仁“食之令肥健，潤肌，黑須發(fā)，多食利小水，去五痔?！泵鞔顣r珍著《本草綱目》記述，核桃仁有“補(bǔ)氣養(yǎng)血，潤燥化痰，益命門，處三焦，溫肺潤腸，治虛寒喘咳，腰腳重疼，心腹疝痛，血痢腸風(fēng)”等。