核桃樹般高達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，背面僅脈腋有微毛，小葉柄極短或無，有些外殼堅硬，有些比較軟。奇數羽狀復葉長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，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。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。

核桃花期5月，雄性葇荑花序下垂，長約5-10厘米、稀達15厘米。雄花的苞片、小苞片及花被片均被腺毛。雄蕊6-30枚，花藥黃色，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。核桃果實橢圓形，直徑約5厘米，灰綠色。幼時具腺毛，老時無毛，內部堅果球形，黃褐色，表面有不規則槽紋。核桃果序短，杞俯垂，具1-3果實;果實近于球狀，直徑4-6厘米，無毛。果核稍具皺曲，有2條縱棱，具短尖頭。隔膜較薄，內里無空隙，內果皮壁內具不規則的空隙或無空隙而僅具皺曲。 核桃殼是內果皮，外果皮和內果皮在未成熟是為青色，成熟后脫落。新核桃種皮甚苦。

核桃楸：又名山核桃，楸子核桃，胡桃楸等。落葉喬木，樹高達20米以上。樹冠廣卵形，樹皮灰色或暗色，幼時光滑，老時有淺縱裂。芽為三角形，被黃褐柔毛。奇數羽狀復葉，長60-90厘米，小葉7-17片，柄極短或無柄，長圓形或長卵圓形，葉緣有細鋸齒，背面密生柔毛。雄花序長9-12厘米，每休小花在具密柔毛的花軸上，雌花被有茸毛，柱頭2裂，呈紫紅色或鮮紅色。果序通常4-7果，果實卵形或卵圓形，先端銳尖，殼面有6-8條棱脊和不規則深刻溝，殼和內隔壁堅厚，不易取仁

核桃樹夏季修剪：夏季是核桃樹的生長旺季，此時主要是對生長的過于茂密的枝干進行摘心處理，改善通風透光性。還要將重疊枝，分叉枝，下垂枝都剪掉，減少養分消耗。