Während der Walnussbaum (auch «Echter Walnuss» oder «Nussbaum» genannt) heute in Mitteleuropa ein wichtiger Teil menschlicher Kulturlandschaften ist, war das nicht immer so. Denn das natürliche Verbreitungsgebiet des Walnussbaums erstreckte sich ursprünglich vom östlichen Mittelmeerraum bis nach Mittelasien. Natürlicherweise würde er dort v.a. feuchte Schluchtwälder besiedeln. So finden sich beispielsweise im sonst eher kargen Tianshan-Gebirge Kirgisiens typische «Walnusswälder». Die Römer brachten den Walnussbaum dann schliesslich nach Mitteleuropa, wo er zu Nahrungszwecken kultiviert wurde.

Noch heute findet man davon in der offenen Kulturlandschaft teilweise imposante freistehende Baumgestalten. Beliebt war und ist der Walnussbaum auch bei Bauernhöfen als Hofbaum. Der Walnussbaum verwildert hier auch in die freie Natur, wodurch man ihn v.a. in den Auwäldern und an Waldrändern antrifft. Im geschlossenen Wald kann er sich als ausgesprochen lichtliebende Art hingegen kaum behaupten. Die Blätter treiben sehr früh im Jahr aus, meist schon Anfang April, was den Walnussbaum ausgesprochen Spätfrost-gefährdet macht. Spätfröste, die zu dieser Zeit noch oft auftreten, führen zu Schäden an jungen Trieben und Blüten. Der Blattabfall erfolgt bereits Ende August / Anfang September, wodurch die Vegetationszeit trotz des frühen Blattaustriebes mit nur ca. 5 Monaten vergleichsweise kurz ist. Diese kurze Zeit nutzt er mit einem intensiven und schnellen Wachstum aber voll aus.

In den Organen des Baums ist ungiftiges Hydrojuglon-Glucosid gespeichert, welches bei einer Verletzung zum giftigen Juglon umgewandelt wird. Damit schützt sich der Walnussbaum vor Fressfeinden. Wenn die Blätter im Herbst abfallen und sich zersetzen, dann wird dort ebenfalls aktives Juglon freigesetzt, welches so in den Boden gelangt. Da Juglon nicht nur antibakteriell, sondern auch auf anderen Pflanzen keim- und wachstumshemmend wirkt, führt dies dazu, der Boden unterhalb der Kronen von Walnussbäumen meist eher karg ist. Über diesen Mechanismus hält sich der Walnussbaum potenzielle Konkurrenz in seinem Umfeld fern. Dieses Abwehrverhalten wird auch «Allelopathie» genannt. Auch die grünen Fruchtschalen setzen am Boden während der Zersetzung Juglon frei und die Wurzeln geben das Juglon sogar direkt in den Boden ab. Aus der Beobachtung dieser wachstumshemmenden Wirkung auf die Umgebung schlossen die Menschen früher auf dämonische, unheilvolle, resp. negative Kräfte (sie kannten den biologischen-chemischen Mechanismus dahinter noch nicht). Es hiess, falls man unter einem Walnussbaum schläft, dass man dadurch krank wird, resp. von Dämonen heimgesucht wird. Der angenehme Duft, der sich beim Zerreiben der Blätter oder auch den grünen Schalen breit macht, stammt von den enthaltenen Ätherischen Ölen. Diese flüchtigen Stoffe halten auch nachweislich zahlreiche Insekten, wie Fliegen oder Mücken, fern. Angeblich wurde der Walnussbaum gerade aus diesem Grund bei Bauernhöfen gerne neben die Ställe gepflanzt.

Das eher harte und sehr dauerhafte Holz wird insbesondere wegen dem schönen Muster der Jahresringe (v.a. in den unteren Stammbereichen) im Holzbau sehr geschätzt. Es gilt als besonders edlen, aber auch teuren Baustoff für Möbel und Interieur. Der Walnussbaum wird in der Forstwirtschaft aber nur sehr selten angebaut, resp. das benötigte Holz wird meist importiert. Dies hat mehrere Gründe: Die Art ist empfindlich gegen Spätfröste und ausserdem verträgt sie zum Wachstum nur wenig Schatten, wodurch der Arbeitsaufwand und der Platzbedarf im Forst sehr hoch ist. Derzeit laufen aber forstwirtschaftliche Versuche mit «wilden» Walnuss-Exemplaren aus dem Himalaja, die möglicherweise resistenter sind (die Exemplare Mitteleuropas wurden vor allem auf einen guten Fruchtertrag und nicht auf Konkurrenzstärke selektiert). Auch Kreuzungen mit der verwandten Schwarznuss (Juglans nigra), die weniger Spätfrost-gefährdet sind und geradere Stämme bilden, werden derzeit ausprobiert.

Die unreifen Früchte im Juni, die u.a.  für die Likörherstellung verwendet werden, nennt man «Johannisfrüchte», da sie traditionell um den Johannistag (24. Juni) gesammelt werden. Der grösste Teil der dort enthaltenen angenehm duftenden Ätherischen Ölen konzentriert sich auf die Schale. Sobald der Kern im Innern zu hart wird (nicht mehr mit Nadel durchstechbar) oder sich auf der Schale dunkle Flecken bilden (Befall durch Bakterium, Pilz oder Fliegen) ist es für das Sammeln zu spät.

Die reifen Früchte («Walnüsse») sind ein beliebtes Nahrungsmittel, weshalb der Walnussbaum in Vorder- bis Mittelasien, auf dem Balkan, aber auch in Kalifornien landwirtschaftlich angebaut wird. Kommerziell geerntet werden sie, indem mittels Maschinen an den Bäumen geschüttelt wird. Damit lösen sich die Nüsse aus dem bereits aufgesprungenen Fruchtbecher und fallen so zu Boden, wo sie anschliessend aufgesammelt werden. Sammelzeit ist bei uns von September bis Oktober. Die Früchte sollten nach dem Runterfallen möglichst rasch vom Boden aufgesammelt werden, da sie bei feuchtem Boden rasch zu schimmeln oder faulen beginnen. Für die Lagerung müssen die Walnüsse getrocknet werden.