核桃营养丰富，其果仁含有蛋白质、脂肪（达百分之六十三，堪称果品中的佼佼者，主要为不饱和脂肪酸）、糖和钙、磷、铁、镁、锰等矿物质及多种维生素（包括可抗衰老的维生素Ｅ）等。
其内的赖氨酸含量甚至超过蛋黄。如以营养换算，一公斤的核桃仁约相当九公斤半的牛奶，或五公斤的鸡蛋，或四公斤半的牛肉。它因而博得「营养宝库」和「健康之友」的美誉。
中医认为核桃味甘性温，具有补肾固精，温肺定喘，润肠通便，滋润肌肤，乌发黑须等功效。对于体质虚弱、肾虚喘咳、腰痛脚弱、阳痿、遗精、须发早白、大便燥结等病症，适量常食，有助治疗。另经实验证明，常食核桃有助于防治高血脂症、动脉硬化症及冠心病者。
此外，核桃仁对大脑神经助益甚大，凡患长期失眠症或神经衰弱者，食之多效。小儿经常食用，可令脑力强健。因此，核桃又有「万寿子」、「长寿果」之别名。
由于核桃仁露在空气中易渗油，成油核桃，食之不美，故必选购连壳者现敲取仁始佳。又虽连壳而壳已破，其仁亦多变味走油，有油酵气，不宜购买。
而在保存时，因核桃仁含脂肪甚多，忌潮怕热，贮藏时应注意防潮、防高温，以免脂肪氧化酸败，出现味。另核桃仁泛潮时不能曝晒，否则油分外溢，加快变质速度。
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