核桃长在树上。核桃树高达3-5米，树皮灰白色，浅纵裂，枝条髓部片状，幼枝先端具细柔毛（2年生枝常无毛）。也有高达20-25米，树干较别的种类矮，树冠广阔。树皮幼时灰绿色，老时则灰白色而纵向浅裂。小枝无毛，具有光泽，被盾状着生的腺体，灰绿色，后来带褐色。羽状复叶，椭圆状卵形至椭圆形，顶生小叶较大。花期5月，雄性葇荑花序下垂。雄花的苞片、小苞片及花被片均被腺毛。雄蕊6-30枚，花药黄色，无毛。雌性穗状花序通常具1-3雌花。雌花的总苞被极短腺毛，柱头浅绿色。 果实椭圆形，灰绿色。幼时具腺毛，老时无毛，内部坚果球形，黄褐色，表面有不规则槽纹。