Las características de identificación más comunes de un nogal negro se encuentran en sus hojas, corteza, ramitas y nueces. Hojas ovaladas de punta afilada con bordes dentados alternados en las ramas, con las hojas más grandes hacia el centro. La corteza negra o gris-marrón muestra surcos gruesos y las ramitas son huecas por dentro.
Las nueces negras crecen en los Estados Unidos, pero el rango natural se encuentra en la parte oriental y central, comúnmente en áreas con suelo de piedra caliza. Debido a que requieren pleno sol, suelo fértil y abundante agua, los nogales negros tienden a crecer solos o en pequeños grupos. Las especies asociadas incluyen ceniza blanca, tilo, arce de azúcar, nogal y roble.
La presencia de cafetos de Kentucky es indicativo de un buen sitio de crecimiento para nogales negros. Las hojas aparecen después del peligro de las heladas y se vuelven de color amarillo brillante en el otoño. Cuando estos árboles florecen, los amentos machos cuelgan de las ramas en la primavera, seguidos por flores femeninas en forma de pera en las puntas de las ramas. Las nueces se forman de las flores femeninas. Antes de madurar, las nueces redondas aparecen verdes y arrugadas. En otoño, se tornan de color marrón oscuro y caen cuando están maduras. Los árboles producen frutos secos cuando alcanzan los 10 años de edad, pero la producción máxima se produce alrededor de los 30 años. Las nueces negras se utilizan para hornear, y la madera se utiliza en muebles, gunstocks y chapas.