Die Butternuss ist ein sommergrüner Baum aus dem östlichen Nordamerika, der eine Höhe von 20 Metern erreicht. Die Art gehört zur Familie der Walnussgewächse und entwickelt eine offene, breit ausladende Krone mit oft fast waagerecht wachsenden Ästen. Die Rinde ist hell aschgrau und weniger tief gefurcht als bei der Schwarznuss. Der Baum ist kurzlebig und erreicht selten ein Alter von mehr als 75 Jahren. Das helle, weiche Holz wird für Möbel, Schränke und Innenausbau verwendet.

Die länglichen, zugespitzten Nüsse wachsen in kleinen Trauben von meist zwei bis fünf Stück und sind von einer dicken, grünen, klebrig behaarten Hülle umgeben. Die Hüllen werden 5 bis 7 Zentimeter lang, die eigentliche Nuss darunter 3 bis 6 Zentimeter. Die Nussschale ist tief gefurcht, sehr hart und schwer zu knacken. Der Kern ist schmal, ölreich und besitzt einen süßen, butterartigen Geschmack. Die Nüsse reifen im September über etwa zwei Wochen und eignen sich für den Rohverzehr, zum Backen, Rösten oder für Süßwaren. Der Baumsaft lässt sich wie bei Ahorn zu Sirup verarbeiten, und aus den Hüllen wird ein gelber bis orangefarbener Farbstoff gewonnen. Für gute Erträge empfiehlt sich die Pflanzung mehrerer Bäume, da männliche und weibliche Blüten am selben Baum zeitlich versetzt reifen und Windbestäubung durch benachbarte Bäume den Ertrag steigert.

Von April bis Mai erscheinen die windbestäubten Blüten. Die gelblich-grünen männlichen Kätzchen sind lang und hängend, die weiblichen Blüten stehen in kurzen endständigen Ähren.