胡桃樹，又名核桃樹，是一種落葉喬木，其特徵如下：
樹皮。幼時樹皮爲灰綠色，老時則變爲灰白色並縱向淺裂。
樹枝。樹幹相比其他種類較矮，樹冠廣闊；小枝灰綠色且無毛。
葉子。奇數羽狀複葉，長25至30釐米，小葉呈橢圓狀卵形至長橢圓形，頂端鈍圓或急尖、短漸尖，邊緣全緣或在幼樹上具稀疏細鋸齒，上面深綠色，無毛，下面淡綠色。
果實。胡桃樹的果實爲近於球狀，無毛，果序短；果實剛開始外皮呈綠色，最終變暗至淺棕色，中部有一條縫隙；內果皮（核殼）硬而骨質，壁內及隔膜內常具空隙。
花期和果期。胡桃樹的花期在5月，果期爲10月。
此外，胡桃樹具有奇數羽狀複葉，小葉具鋸齒，稀全緣；雌雄同株；雄性葇荑花序具多數雄花，無花序梗；雌花序穗狀，直立，頂生於當年生小枝，具多數至少數雌花。