As características de identificação mais comuns de uma nogueira preta são encontradas em suas folhas, cascas, galhos e nozes. Folhas ovais de pontas afiadas com bordas recortadas alternadas nos galhos, com as folhas maiores em direção ao centro. A casca preta ou marrom-acinzentada mostra sulcos pesados e os galhos são ocos por dentro.
Árvores de nozes pretas crescem em todos os Estados Unidos, mas a distribuição natural fica na parte oriental e central, geralmente em áreas com solo calcário. Como requerem pleno sol, solo fértil e bastante água, as nogueiras pretas tendem a crescer sozinhas ou em pequenos grupos. As espécies associadas incluem freixo branco, tília, bordo de açúcar, nogueira e carvalho.
A presença de cafeeiros de Kentucky é indicativa de um bom local de cultivo para nogueiras pretas. As folhas aparecem após o perigo da geada passar e ficam amarelas brilhantes no outono. Quando essas árvores florescem, amentilhos machos pendem dos galhos na primavera, seguidos por flores femininas em forma de pêra nas pontas dos galhos. As nozes se formam a partir das flores femininas. Antes de amadurecer, as nozes redondas aparecem verdes e enrugadas. No outono, tornam-se castanho-escuros e caem quando maduros. As árvores produzem nozes quando atingem os 10 anos de idade, mas a produção máxima ocorre por volta dos 30 anos. As nozes pretas são usadas na panificação, e a madeira é usada em móveis, gunstocks e folheados.