核桃为雌雄同株异花、异序(偶尔有同序、同花)，为单性花。
①雄花：着生于二年生枝的中部和中下部，花序平均长度为10厘米左右，最长可达30厘米以上。每花序有雄花100～180朵，其长度不与雄花数成正比，而与花朵大小成正比。基部雄花最大，雄蕊也多，愈向先端愈小，雄蕊也渐少。每雄丧有基部联合的萼片6裂，雄蕊12～35枚，花丝极短，花药角色，长约844±84微米，宽约549±41微米。有两室，每室有衣粉约900粒，一个花序约可产花粉180万粒，重0.3～0.5克。
据调查，50～70年生树着生雄花序2000～3000个。雄花序比雌花多7～8倍，约产生花粉50～2000亿粒。有生活力的花籽约占25%左右。当温度超过25癈时，会导致花粉败育。
②雌花：为总状花序着生在结果枝顶部。着生方式有岸生，花序上只有一朵花；2～3朵小花簇生；4～6朵小花簇生葡萄状着生，有小花10～15朵，最多可达30朵；串状着生，笮小花10朵左右，最多可达18朵。其中2～3朵簇生为大多数，雌花无花被，有一总苞合围于子房的外面，上部有萼片4裂。子房内有一直立胚珠，两层珠被，内珠被退化，子房上部有一个二裂羽状柱头，表面凹凸不平，湿度很高，有利于花粉发芽。子房下位，二心皮，一心室，核壳由子房外、中、内壁形成。
早实核桃的二次花着生在新枝顶部，花序有三种类型：一种是雌花序，只着生雌花，花序较短，一般长10～15厘米；第二种是雄花序，花序较长，一般为15～30厘米；第三种是雌雄混合花序，下半部分雌花，上半部分为雄花，花序最长可达40厘米。此外，在上述三种花序中常发现有两性花，有两种情况，一种是雌花子房发育正常，仅在柱头下边萼片内，常有8枚雄蕊紧靠在子房周围，也能成熟散粉；另一种是雄花的花蕊发育正常，在多数雄蕊的中间有一发育不正常的子房，柱头伸出雄蕊的外边，不开裂或有时二裂。前者多发现在雌花序和混合花序的雌花中，后者多发现在雄花序和混合花序的雄花中。
