山核桃，高達(dá)10-20米，胸徑30-60厘米；樹皮平滑，灰白色，光滑；小枝細(xì)瘦，新枝密，被盾狀著生的橙黃色腺體，后來腺體逐漸稀疏，1年生枝紫灰色，上端常被有稀疏的短柔毛，皮孔圓形，稀疏。山核桃的果實(shí)由于具有極高的營養(yǎng)價值和獨(dú)特的口感風(fēng)味，得到了消費(fèi)者的認(rèn)可，逐漸成為一種廣受歡迎的堅果。中國為原產(chǎn)地之一，適生于山麓疏林中或腐殖質(zhì)豐富的山谷。
核桃樹適應(yīng)性強(qiáng)、病蟲害少、管理省工、果實(shí)貯運(yùn)方便、壽命長。核桃樹喜溫、喜光，對水分要求較嚴(yán)，尤其是新梢生長期和果實(shí)發(fā)育期，更需要充足的水分供應(yīng)，宜在結(jié)構(gòu)疏松、保水透氣良好的沙壤土中種植。核桃的生長周期分為萌芽期、展葉期、開花期、果實(shí)硬核期和果實(shí)成熟期。

核桃雄柔荑花序長5～10厘米，雄花有雄蕊6～30個，萼3裂，雌花1～3朵聚生，花柱2裂，赤紅色。花期5月，雄性葇荑花序，長約5-10厘米、稀達(dá)15厘米。雄花的苞片、小苞片及花被片均被腺毛。雄蕊6-30枚，花黃色，無毛。雌性穗狀花序通常具1-3（-4）雌花。雌花的總苞被極短腺毛，柱頭淺綠色。
核桃果實(shí)橢圓形，直徑約5厘米，灰綠色。幼時具腺毛，老時無毛，內(nèi)部堅果球形，黃褐色，表面有不規(guī)則槽紋。果序短，杞俯垂，具1-3果實(shí)；果實(shí)近于球狀，直徑4-6厘米，無毛。果核稍具皺曲，有2條縱棱，頂端具短尖頭。隔膜較薄，內(nèi)里無空隙，內(nèi)果皮壁內(nèi)具不規(guī)則的空隙或無空隙而僅具皺曲。核桃殼是內(nèi)果皮，外果皮和內(nèi)果皮在未成熟是為青色，成熟后脫落。新核桃種皮甚苦。