胡桃仁含粗蛋白22.18%，其中可溶性蛋白的组成以谷氨酸为主，其次为精氨酸和核桃仁天冬氨酸。粗脂类64.23%，其中中性脂类占93.05%；中性脂类中三酰甘油82.05%，甾醇脂3.86%，游离脂肪酸4.80%.总脂和中性脂类中脂肪酸组成主要为亚酸64.48%-69.95%和油酸13.89%-15.36%；三酰甘油所含脂肪酸主要为亚麻酸69.98；甾醇酯非皂化部分主要为β-谷甾醇，并有少量的菜油甾醇，豆甾醇，燕麦甾-5-烯醇，豆甾-7-稀醇；糖类13%；多种游离的必需氨基酸；异亮氨酸，亮氨酸，色氨酸，苯丙氨酸，缬氨酸，苏氨酸及赖氨酸等，其含量为总氨基酸的47.50%。

果实含1，4-萘醌，胡桃叶醌，4-羟基-1-萘基-β-D-吡喃葡萄糖甙，4，8-二羟基-1-萘基-β-D-吡喃葡萄糖甙，钾、钙、铁、锰、锌、铜、锶等多种微量元素，未成熟果实福含维生素C。果皮含水杨酸，对-羟基苯甲酸，香草酸，龙胆酸，对-羟基苯基酸，没食子酸，对-香豆酸，阿魏酸，咖啡酸，芥子酸，原儿茶酸，丁香酸，和绿原酸。

末成熟果实外果皮含α－氨化胡桃叶醌，β－氢化胡桃叶醌，α－氢化胡桃叶醌－4-β-D-吡喃葡萄糖甙，1，4-萘醌，2-甲基-1，4-萘醌，胡桃叶醌，5-羟基-2-甲基-1，4-萘醌，5-羟基-3-甲基-1，4-萘醌,2.3-二甲基-5-羟基-1，4-萘醌及2，3-二氢-5-羟基-1，4-萘醌及2，3-二氢-5-羟基-2-甲基-1，4-萘醌。

核桃可以减少肠道对胆固醇的吸收，对动脉硬化、高血压和冠心病人有益，核桃有温肺定喘和防止细胞老化的功效，还能有效地改善记忆力、延缓衰老并润泽肌肤。核桃树叶中含有抗生物质，因此也有杀菌的功效。