核桃仁含脂肪65-70%、蛋白质15-20%、碳水化合物10%以上。此外，核桃还含有多种维生素和矿物质。一斤核桃仁的营养价值相当于9.5斤牛奶，或5斤鸡蛋，或4斤牛肉的营养价值。所以人们又称核桃为“养人之宝”。生食甘美适口，炒食齿颊留香。
核桃仁还是重要的中药。唐代孟诜在《食疗本草》书中，谈到食用核桃仁可以健脾开胃，通润血脉，使骨肉细腻。宋代刘翰等在《开宝本草》中记载，核桃仁“食之令人肥健，润肌，黑须发”。明代李时珍的《本草纲目》进一步指出核桃仁具有补气养血、润燥化痰、温肺润肠、散肿消毒的功用。
近代《中药大辞典》记载，核桃仁对慢性气管炎、肾虚腰痛、肺虚咳嗽、大便燥结、阳痿遗精等症都有良好的疗效。
核桃仁在工业上还用来制造高级油漆、印刷油墨和化妆品原料。核桃壳可以制造活性炭，孔隙多，硬度高，是制造防毒面具的优质原料。
核桃树是一种贵重树材，木质坚韧，不翘不裂，纹理通直，细腻光亮，是制造精密仪器、收音机和电视机外壳的好材料。核桃树的叶片和果皮中含有单宁，可鞣制皮革和提炼烤胶原料。叶片所含的化学成分有杀死害虫的作用，可用来制造农药杀虫剂。
核桃树的适应能力很强，无论山地平原、河边道旁，都能良好生长，既适于大片造林，也适于零星种植。核桃一般在种植后8-10年就可以结果。盛果期达40-50年之久，如管理得当，也有百年大树仍能繁茂结实的。据说山西省汾阳县有一株年树龄的老核桃树，至今仍枝繁叶茂，结实累累，被称为核桃“寿星树”。核桃大树一般产量约斤左右，多的可达-斤，个别丰产单株最高可达三四千斤。所以群众说，“核桃树是摇钱树，谁种谁就富。”