核桃楸落葉喬木，高達(dá)20余米，胸徑70厘米；樹皮灰色或暗灰色，淺縱裂；小枝粗壯，幼時被短茸毛，皮孔隆起，葉痕三角形，髓部薄片狀；芽被黃褐色茸毛。葉互生，奇數(shù)羽狀復(fù)葉，長40一50（－80）厘米，葉柄長5－9（一14）厘米，基部膨大，葉柄及葉軸被短柔毛或星芒狀毛；小葉9一17，橢圓形至長橢圓形或卵狀橢圓形至橢圓狀披針形，邊緣具細(xì)鋸齒，先端漸尖，基部偏斜，截形至近心形，上面初被稀疏短柔毛，后除中脈外其余無毛，下面被貼伏的短柔毛及星芒狀毛，無柄。雄葇荑花序下垂，長9－20厘米，雄花通常具12枚雄蕊，雌花序穗狀，直立，具4－10雌花。果序長約10－15厘米，俯垂，通常具5一7果實(shí)。果實(shí)球形、卵圓形或橢圓形，頂端尖，密被腺質(zhì)短柔毛，長3.5一7.5匣米，直徑3一5厘米；果核長2.5一5厘米，表面具8縱棱，其中兩條較顯著，各棱間具不規(guī)則皺曲及凹穴，頂端具尖頭。