据营养学研究，核桃除去约50 %的壳等废弃物后的净仁，含有63 %的亚油酸，16.4 %的亚麻酸，以及丰富的蛋白质、磷、钙和维生素A等物质。因其含高量的不饱和脂肪酸，能强化脑血管弹力和促进神经细胞的活力，故具备多种健脑食品的优点。
早在隋唐时代，科举制度兴起，选拔官吏的考试繁杂而严格，当时的考生们都以吃核桃来健脑。在日本，营养学家饭野节夫大力倡导学龄儿童每天吃2~3个核桃，可以使那些焦燥不安、少气无力、厌恶学习和反应迟钝者的神经功能恢复正常，并已得到大多数家长的认可。中医认为，核桃甘温，最具补肾固精作用，肾中精气充足，是脑力健全发达的基本保证。难怪中药专著《开宝本草》说它能“健脑、润肌、黑发，令人肥健”。
关于核桃的吃法，生、煮、蒸、炖、炒均可。《续传信方》载，用核桃仁和补骨脂等量研末，调蜜服；《本草纲目》载，用核桃仁3份，人参1份，细末蜜丸服，均是健脑防衰良方。也可用核桃仁30克煮熟，再下鸡蛋一枚煮后作早点；用核桃仁100克，缝入剖洗干净的嫩乌骨鸡肚内，炖肫。在日本，人们常吃核桃喝啤酒，又以核桃仁作芯，外用熬糖裹成冰糖葫芦状，深受孩子们喜爱。厨师们在炒花生肉丁时，加入适量的核桃仁，则变成一道佳肴。