核桃油中含有的脂肪酸主要包括飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸。其中，飽和脂肪酸占7.8%，不飽和脂肪酸占92.2%。不飽和脂肪酸中，主要以亞油酸甘油酯、亞痲酸甘油酯、油酸甘油酯為主，這些脂肪酸能水解產生人體必需的脂肪酸。
核桃油中人體必需脂肪酸含量高達70%以上，特別是α-亞痲酸含量更是遠高於花生油、玉米油等常用植物油。α-亞痲酸對於心血管健康重要，同時還是DHA和EPA等生理活性物質合成的前體物，有助於大腦、神經及視網膜的發育和健康。
核桃油的不飽和脂肪酸對心血管健康有益，能夠降低膽固醇水平、減少動脈粥樣硬化的風險。此外，核桃油中含有豐富的抗氧化物質，如維生素E、多酚類化合物等，這些物質能夠保護人體細胞不受自由基的侵害，預防癌症、心腦血管疾病等慢性疾病的發生。核桃油還含有多種維生素B族成分，如維生素B1、B2、B6和葉酸等，這些成分對神經系統功能和新陳代謝有重要作用，有助於維持身體健康。