一般高达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。[1] 羽状复叶长25～50厘米，小叶5～9个，稀有13个。椭圆状卵形至椭圆形，顶生小叶通常较大，长5～15厘米，宽3～6厘米，先端急尖或渐尖，基部圆或楔形，有时为心脏形。全缘或有不明显钝齿，表面深绿色，无毛，背面仅脉腋有微毛，小
叶柄极短或无，有些外壳坚硬，有些比较软。奇数羽状复叶长25-30厘米，叶柄及叶轴幼时被有极短腺毛及腺体小叶通常5-9枚，稀3枚，椭圆状卵形至长椭圆形，长约6-15厘米，宽约3-6厘米，顶端钝圆或急尖、短渐尖，基部歪斜、近于圆形，边缘全缘或在幼树上者具稀疏细锯齿，上面深绿色，无毛，下面淡绿色，侧脉11-15对，腋内具簇短柔毛，侧生小叶具极短的小叶柄或近无柄，生于下端者较小，顶生小叶常具长约3-6厘米的小叶柄。[1] 雄柔荑花序长5～10厘米，雄花有雄蕊6～30个，萼3裂，雌花1～3朵聚生，花柱2裂，赤红色。花期5月，雄性葇荑花序下垂，长约5-10厘米、稀达15厘米。雄花的苞片、小苞片及花被片均被腺毛。雄蕊6-30枚，花药黄色，无毛。雌性穗状花序通常具1-3（-4）雌花。雌花的总苞被极短腺毛，柱头浅绿色。[1] 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。产于华北、西北、西南、华中、华南和华东，新疆南部。分布于中亚、西亚、南亚和欧洲。生于海拔400-1800米之山坡及丘陵地带，中国平原及丘陵地区常见栽培，中国核桃的分布很广，黑龙江、辽宁、天津、北京、河北、山东、山西、陕西、宁夏、青海、甘肃、新疆、河南、安徽、江苏、湖北、湖南、广西、四川、贵州、云南及西藏等22个省（区、市）都有分布。内蒙古、浙江及福建等（区）有少量引种或栽培。主要产区在云南、陕西、山西、四川、河北、甘肃、新疆、安徽等省（区）。其中安徽省亳州市三官林区被誉为亚洲最大核桃林场。核桃在中国的水平分布范围：从北纬21°08′32"的云南勐腊县到北纬44°54′的新疆博乐县，纵越纬度23°25′；西起东经75°15′的新疆塔什库尔干，东至东经124°21′的辽宁丹东，横跨经度49°06′。[1] 果序短，杞俯垂，具1-3果实；果实近于球状，直径4-6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。[1] 核桃壳是内果皮，外果皮和内果皮在未成熟是为青色，成熟后脱落。新核桃种皮甚苦。
木，一般树高10~20米，最高可达30米以上，主干直径1米左右，寿命长达一二百年，最长可达500年以上。树冠打而开张，呈半圆形或圆头形，直径达6~9米。树皮灰白色到黑褐色，幼树树皮光滑，老树有不规则浅纵裂。枝条粗壮、光滑，嫩枝初生时呈绿色，早春也可略呈红色，停长后变为亮灰色或灰褐色，呈白色皮孔。一年生枝髓部较大，木质部松软，以后随年龄的增加，髓部逐渐变小。叶为奇数羽状复叶，互生，长30~40厘米，复叶柄为
圆形，基部肥大有腺点，脱落后叶痕大，呈三角形。小叶5-9片，长圆形、倒卵形或广椭圆形，具短柄，先端微突尖，叶缘全缘或具微锯齿。混合芽多呈圆形，营养芽为三角形，呈鳞片状，着生于顺腋间。雌雄同株异花、异熟，雄花序为柔荑花序下垂，长8-12厘米，花被6裂，每个雄花序的小花数千可多达100朵以上，每休小花有雄蕊12-26枚，花丝极短，花药成熟时为杏黄色。雌花1-3朵集生枝顶，花被4裂，柱头2裂，偶有3-4裂，呈羽状反曲，浅绿色或粉红色，子房外面密生细柔毛，一室，下位。果实为术果，圆形或长圆形，径4-5厘米，外果皮溥，表面光滑或具茸毛，绿色，有黄白色斑点；中果皮肉质；内果皮骨质（称为果壳）表面具刻沟或皱纹，果壳内有种子一枚，称为种仁，即食用部分，呈脑状，被浅黄色或黄褐色薄种皮，其上有明显或不明显的脉络。（3枚，叶片由下而上逐渐变小，小叶椭圆状披针形，顶端小叶常退化为1~1.5厘米长的线状体，故行似偶数羽状复叶，叶缘全缘或有微锯齿。果实扁圆形，果壳皱褶明显。壳有薄厚之分，其中栽培类型的果壳容易开裂，而野生类型的开裂较难。其他形态特征也核桃类同。核桃楸组
又名山核桃，楸子核桃，胡桃楸等。落叶乔木，树高达20米以上。树冠广卵形，树皮灰色或暗色，幼时光滑，老时有浅纵裂。芽为三角形，被黄褐柔毛。奇数羽状复叶，长60-90厘米，小叶7-17片，柄极短或无柄，长圆形或长卵圆形，叶缘有细锯
齿，背面密生柔毛。雄花序长9-12厘米，每休小花在具密柔毛的花轴上，雌花被有茸毛，柱头2裂，呈紫红色或鲜红色。果序通常4-7果，果实卵形或卵圆形，先端锐尖，壳面有6-8条棱脊和不规则深刻沟，壳和内隔壁坚厚，不易取仁。
