核桃營養價值豐富，有“萬歲子”、“長壽果”、“養生之寶”的美譽。核桃中86%的脂肪是不飽和脂肪酸。核桃富含銅、鎂、鉀、維生素B6、葉酸和維生素B1，還含有纖維、磷、煙酸、鐵、維生素B2和泛酸。每50g核桃含水分3.6%，蛋白質7.2g，脂肪31g，碳水化合物9.2g。
核桃含粗蛋白22.18%，其中可溶性蛋白主要是谷氨酸，其次是精氨酸和核桃天冬氨酸。粗脂肪含量為64.23%，其中中性脂肪含量為93.05%；中性脂質中，三酰甘油占82.05%，甾醇脂質占3.86%，遊離脂肪酸占4.80%。總脂和中性脂中的脂肪酸主要是亞磺酸64.48%-69.95%，油酸13.89%-15.36%。三酰甘油中的脂肪酸主要是亞麻酸69.98；甾醇酯的不皂化部分主要是β-谷甾醇，還有少量的菜籽甾醇、豆甾醇、燕麥甾醇-5-烯醇和豆甾醇-7-稀醇；糖13%；多種遊離必需氨基酸；異亮氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、蘇氨酸和賴氨酸等。其含量占氨基酸總量的47.50%。