Эти деревья весьма высокорослые, достигают около 30 метров в высоту. Ствол ореха прямой и довольно широкий, порой диаметр может достигать 2 метров. Дерево отличается широкой и раскидистой кроной, а большие листья только придают густоты. Особенность строения корневой системы ореха состоит в том, что она мощная, имеет сильный и глубокий стержневой корень, развита система боковых ответвлений. В зрелом возрасте радиус разрастания корней может достигать 20-30 метров, при том, что основной корень уходит в глубь до 7 метров. Цвет коры ореха – светло-серый, а структура имеет небольшие трещинки.

Цветет растение в апреле. Женские и мужские цветы отличаются, последние представлены продолговатыми зелеными сережками. Орехи живут достаточно долго: дикие растения могут прожить до 1000 лет, высаженные – до 500.