核桃樹一般高達3—5米，樹皮灰白色，淺縱裂，枝條髓部片狀，幼枝先端具細柔毛（2年生枝常無毛）。也有高達20-25米，樹干較別的種類矮，樹冠廣闊。樹皮幼時灰綠色，老時則灰白色而縱向淺裂。小枝無毛，具有光澤，被盾狀著生的腺體，灰綠色，后來帶褐色。
核桃羽狀復葉長25～50厘米，小葉5～9個，稀有13個。橢圓狀卵形至橢圓形，頂生小葉通常較大，長5～15厘米，寬3～6厘米，先端急尖或漸尖，基部圓或楔形，有時為心臟形。全緣或有不明顯鈍齒，表面深綠色，無毛，背面僅脈腋有毛，小葉柄極短或無，有些外殼堅硬，有些比較軟。
核桃奇數(shù)羽狀復葉長25-30厘米，葉柄及葉軸幼時被有極短腺毛及腺體小葉通常5-9枚，稀3枚，橢圓狀卵形至長橢圓形，長約6-15厘米，寬約3-6厘米，頂端鈍圓或急尖、短漸尖，基部歪斜、近于圓形，邊緣全緣或在幼樹上者具稀疏細鋸齒，上面深綠色，無毛，下面淡綠色，側脈11-15對，腋內具簇短柔毛，側生小葉具極短的小葉柄或近無柄，生于下端者較小，頂生小葉常具長約3-6厘米的小葉柄。

薄殼樹勢健旺，似主干疏層形。雄先型，中熟品種。堅果中等大小，圓球形，果面光滑美觀。出仁率56.64%，取仁極易，種仁飽滿，可取整仁或半仁，味油香。該品種適應性強，高產(chǎn)優(yōu)質，抗病蟲、抗晚霜，適于秦巴山區(qū)及渭北旱塬地區(qū)“四旁”栽培。
核桃苗核果呈橢圓或卵圓形，較大，頂端尖，殼厚1毫米左右，出仁率65%－69%，出油率74%。其殼薄如紙，一捏就破。栽后3年之后結果，產(chǎn)量高。露仁核桃：核果形狀多種多樣，以卵圓形為 。核殼局部退化，種仁外露，取仁極為方便。出仁率60%－70%，出油率75%，一般晚熟、豐產(chǎn)。隔年核桃：核果圓形、扁圓形，殼稍厚，出仁率40%－50%。二年生可開花結果，尤其是適應性強，產(chǎn)量高。而且這種新品種核桃成熟期早，口味好，含油量高，經(jīng)濟價值比老品種核桃高出2至3倍。

此外，食用時為保存營養(yǎng)也不宜剝掉核桃仁表面的褐色薄皮。多食會引起腹瀉。痰火喘咳、陰虛火旺、便溏腹瀉的病人不宜食。
核桃在用來當做把玩之物的同時，還通過民間藝人的雕刻，成為備受玩家青睞的藝術珍品，藝人們就是在小小的核桃上雕刻出各種動物、人物的形象、圖案，寄托美好的寓意，表達人們對未來的期盼和向往。在中國古代人們把桃木稱作“仙木”，是用途為廣泛的驅邪制鬼材料。桃木所以具有這等神力，根植于古人認定桃樹為百鬼所懼的神秘觀念。由此“核桃”也被賦予了這樣的神秘魔力，人們手中時常把握具有神秘力量的核桃，就能吉祥、免災。明代的核雕早的核材都是桃核，明代以后到了清乾隆年間才出現(xiàn)了用橄欖核和核桃雕刻的花船和人物等核雕（例如廣為人們熟知的《核舟記》）。明代的麻核桃雕刻大多是神仙人物、避邪神獸、吉祥物等等。