Le caratteristiche identificative più comuni di un albero di noce nero si trovano nelle sue foglie, cortecce, ramoscelli e noci. Ovali, foglie appuntite con bordi dentellati si alternano sui rami, con le foglie più grandi verso il centro. La corteccia nera o grigio-marrone mostra solchi pesanti e i rami sono vuoti all'interno.
Gli alberi di noci neri crescono in tutti gli Stati Uniti, ma l'areale naturale si trova nella parte orientale e centrale, comunemente in aree con terreno calcareo. Poiché richiedono pieno sole, terreno fertile e acqua abbondante, i noci neri tendono a crescere singolarmente o in piccoli gruppi. Le specie associate includono frassino bianco, tiglio, acero zuccherino, hickory e quercia.
La presenza di alberi di caffè del Kentucky è indicativa di un buon sito in crescita per gli alberi di noce nera. Le foglie compaiono dopo il pericolo del gelo e diventano gialle brillanti in autunno. Quando questi alberi fioriscono, gli amenti maschili pendono dai rami in primavera, seguiti da fiori femminili a forma di pera sulle punte dei rami. Forma di noci dai fiori femminili. Prima della maturazione, i dadi rotondi appaiono verdi e increspati. In autunno, diventano marrone scuro e cadono a maturità. Gli alberi producono noci quando raggiungono i 10 anni di età, ma la produzione massima avviene intorno ai 30 anni. Le noci nere vengono utilizzate nella cottura e il legno viene utilizzato in mobili, fucili e faccette.