Грецькі горіхи дуже корисні для організму, завдяки лікувальним і цілющим властивостям грецькі горіхи широко застосовуються в народній медицині.
Грецькі горіхи багаті корисними і необхідними для життєдіяльності організму вещест, мікроелементами та вітамінами. Вони містять: коратрітерпеноіди, стероїди, алкалоїди, вітамін С, дубильні речовини, хінони. У листі волоського горіха знайдені альдегіди, ефірна олія, алкалоїди, вітаміни С, РР, каротин, фенолкарбонові кислоти, дубильні речовини, кумарини, флавоноїди, антоціани, хінони і високі ароматичні вуглеводні, в околоплодником - органічні кислоти, дубильні речовини, кумарини та хінони. Зелені горіхи багаті вітамінами C, В1, B3 РР, каротином і хинонами, зрілі - ситостерин, вітамінами C, В1, В2 РР, каротином, дубильними речовинами, хинонами і ефірним маслом, а також клітковиною, солями заліза і кобальту. Шкаралупа містить фенолкарбонові кислоти, дубильні речовини і кумарини, пелікула (тонка бура шкірка, що покриває плід) - стероїди, фенолкарбонові кислоти, дубильні речовини і кумарини.
У медицині з волоських горіхів виробляють різні лікарські препарати, які мають бактерицидні, протизапальні, протисклеротичними, протиглисними, загальнозміцнюючі, в'яжучими, що закріплюють, проносними (кора коренів), помірно цукрознижувальними, кровоспинними, ранозагоювальні та епітелізіруется властивостями. Листя волоського горіха мають ранозагоювальну, антимікробну і протизапальну дію.
В ядрах волоських горіхів багато магнію, який має судинорозширювальну і сечогінну властивостями, а також багато калію, здатного виводити натрій з організму і збільшувати сечовиділення. Все це пояснює гіпотензивну властивість волоських горіхів.
Зрілі плоди волоського горіха - прекрасне полівітамінний засіб.