核桃雄柔荑花序長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。花期5月，雄性葇荑花序，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。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，頂端具短尖頭。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。