核桃从花粉受精到坚果成熟需130天左右。依果实体积、重量增长及脂肪形成，将核桃果实发育过程分为以下4个时期：
(1)果实速长期
于5月初至6月初30～35天为果实迅速生长期。此期间果实的体积和重量均迅速增加，体积达到成熟时的90%以上，重量达70%左右。5月7日～17日纵、横径平均日增长可达1.3毫米；5月12日～22日重量平均日增长2.2克。随着果实体积的迅速增长，胚囊不断扩大，核壳逐渐形成，但白色质嫩。
(2)硬核期
于6月初至7月初约35天，核壳自顶端向基部逐渐硬化，种核内隔膜和褶壁的弹性及硬度逐渐增加，壳面呈现刻纹，硬度加大，核仁逐渐呈白色，脆嫩。果实大小基本定型，营养物质迅速积累，6月11日～7月1日的20天内出仁率由13.7%增加到24.0%，脂肪含量由6.91%增加到29.24%。
(3)油脂迅速转化期
于7月上旬至8月下旬50～55天，果实大小定型后，重量仍有增加，核仁不断充实饱满，出仁率由24.1%增加到46.8%，核仁含水率由6.20%下降到2.95%，脂肪含量由29.24%增加到63.09%，核仁风味由甜变香。
(4)果实成熟期
于8月下旬至9月上旬，果实重量略有增长，总苞（青皮）颜色由绿变黄，表面光亮无茸毛，部分总苞出现裂口，坚果容易剥出，表示已达充分成熟。
采收早晚对核桃坚果品质有很大影响，过早采收严重降低坚果产量和种仁品质。
核桃落花落果比较严重，一般可达50%～60%，严重者达80%-90%。落花多在末花期，花后10～15天幼果长到1厘米左右时开始落果，果径2厘米左右时达到高峰，到硬核期基本停止。侧生果枝落果通常多于顶生果枝。
