核桃仁含有豐富的營養素， 每百克含蛋白質15～20克， 脂肪60～70克， 碳水化合物10克；並含有人體必需的鈣、磷、鐵等多種微量元素和礦物質， 以及胡蘿蔔素、核黃素等多種維生素。 下面主要介紹核桃仁的功效與作用和營養價值。
核桃中所含脂肪的主要成分是亞油酸甘油脂， 食後不但不會使膽固醇升高， 還能減少腸道對膽固醇的吸收， 因此， 可作為高血壓、動脈硬化患者的滋補品。 此外， 這些油脂還可供給大腦基質的需要。 核桃中所含的微量元素鋅和錳是腦垂體的重要成分， 常食有益於腦的營養補充， 有健腦益智作用。
《開寶本草》中說：核桃仁“食之令人肥健、潤肌、黑鬚髮”， 核桃仁之所以能夠美容， 是因為它具有補氣養血、滋補強壯的功效。 核桃仁中含脂肪40～50%， 其中主要是亞麻油酸， 是人體理想的肌膚美容劑， 人體如果缺乏時， 皮膚就會乾燥肥厚， 若不飽和脂肪酸含量高，
現代營養研究資料顥示， 一斤核桃仁相當於五斤雞蛋或九斤牛好奶的營養價值， 所以也被稱作“長壽果”。 另外還有豐富的磷脂， 磷脂是人體細胞構造的主要成分之一， 充足的磷脂能增強細胞活力， 對造血、促進皮膚細嫩和傷口癒合、促住毛髮生長等都有一定的作用。
核桃仁因為脂肪含量高， 可使體型消瘦的人增胖；皮膚粗糙、乾枯的人則變得潤澤細膩光滑， 富有彈性；對於頭髮早白的人， 還有烏髮、潤發的作用。 同時， 還有補腎（治腎虛腰痛）、整腸（治脾胃虛弱）、強化腳部、腰部力量的作用， 對於產後婦女體力的功能， 因此也是很好的“健腦食品”。