每100克核桃中，含脂肪50到64克，核桃中的脂肪百分之七十一为亚油酸，百分之十二为亚麻酸，蛋白质为15到20克，蛋白质亦为优质蛋白，核桃中脂肪和蛋白是大脑最好的营养物质。糖类为10克，以及含有钙、磷、铁、胡萝卜素、核黄素、维生素B2、维生素B6、维生素E、胡桃叶醌、磷脂、鞣质等营养物质。
果实椭圆形，直径约5厘米，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。果序短，杞俯垂，具1到3果实；果实近于球状，直径4到6厘米，无毛。果核稍具皱曲，有2条纵棱，顶端具短尖头。隔膜较薄，内里无空隙，内果皮壁内具不规则的空隙或无空隙而仅具皱曲。
