거의 원형이고 핵과(核果)이다. 외과피는 육질로 녹색이며 내과피(핵과:核果)는 매우 단단한 골질로 잘 깨지지 않는다. 핵은 도란형으로 황갈색이며 표면은 봉선을 따라 많은 주름살이 있고 핵 내부는 4실이다. 종자는 2장의 떡잎을 갖춘 것으로 구형에 가까우나 심하게 주름져 있고 백색 또는 담황색을 띠며 그 겉면은 막질의 흑갈색인 종피가 있다.

중국이 원산지이나 세계 각지에서 재배된다. 미국 캘리포니아주가 전세계 호두 공급량의 66%를 차지하고 있다. 중국은 한(漢)나라 장건(張騫)이 서역(西域)에서 들여 왔고 한국에는 고려시대에 유청신(柳淸臣)이 원나라 사신으로 갔다가 가지고 와서 고향인 천안에 처음으로 심었다는 것이 정설이었으나, 일부 학자들은 초기철기시대의 유적인 광주 신창동저습지유적에서 호두가 출토된 것을 근거로 원삼국 시대에 유래되었다고 주장하기도 한다. 한국에서는 주로 중부 이남에 분포한다. 일본에는 18세기경 한국에서 전파되었다.

호두는 열매가 성숙된 가을에 따서 물에 오랫동안 담가 두거나 한 자리에 쌓아 두어 썩힌 육질의 외과피를 제거하고 햇볕에 말린 뒤 딱딱한 내과피를 깨서 종자를 취한다. 호두에는 불포화지방의 일종은 오메가 3 지방이 많이 함유되어 있으며 주성분은 알파-리놀렌산이다. 또한 단백질 ·비타민 B₂ ·비타민 B₁ 등이 풍부하여 식용과 약용으로 많이 쓰인다. 종자는 그대로 먹기도 하고 제사용·과자(천안 호두과자)·술안주·요리에도 이용하며 호두 기름은 식용 외에도 화장품이나 향료의 혼합물로서 활용한다. 호두 기름의 약리효과는 기름에 함유된 혼합 지방산이 체중의 증가를 촉진시켜 혈청 알부민의 함유량을 높이지만 혈액의 콜레스테롤량은 비교적 감소시킨다.