核桃 又名胡桃、羌桃、是国内外栽培最为广泛的一种。落叶乔木,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。
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。
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1-3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。