Wartość odżywczą orzechów można mierzyć nie tylko pod względem zawartości witamin, minerałów, białek i tłuszczów, ale także pod względem tego, czego nie zawierają. Porcja niesolonych orzechów, choć bogata w tłuszcz i będąca źródłem kilku niezbędnych minerałów i witamin, nie zawiera cholesterolu, a jedynie śladowe ilości sodu. Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) zezwala na etykietowanie opakowań orzechów sformułowaniem, które informuje, że mogą one również zmniejszać ryzyko chorób serca, ponieważ jednonienasycone tłuszcze zawarte w orzechach pomagają obniżyć poziom cholesterolu we krwi. Poza tym główną wartością odżywczą orzechów jest zawarte w nich białko, witaminy i minerały.
Białko jest istotną częścią wartości odżywczej orzechów, ponieważ pewna jego ilość jest niezbędna dla zdrowego organizmu, ale białko w orzechach powoduje również uczucie sytości, które może prowadzić do utraty wagi. Spożywanie orzechów w ramach zdrowej diety zmniejsza chęć spożywania bardziej tuczących pokarmów. Orzech ziemny, chociaż technicznie roślina strączkowa, a raczej orzech, zawiera najwięcej białka ze wszystkich orzechów, a porcja 1 uncji (28 gramów) zawiera około 7 gramów (0.25 uncji) białka. Kolejnymi najbardziej bogatymi w białko orzechami są migdały i pistacje, a te o najmniejszej zawartości białka to makadamie.
Na wartość odżywczą orzechów dodatkowo przyczyniają się liczne minerały występujące w różnych kombinacjach i stężeniach. Minerały w orzechach to magnez, mangan, cynk i żelazo, a także wiele innych. 1 uncja (28 g) porcji orzechów laskowych zapewnia zbliżoną dzienną dawkę manganu zalecaną przez FDA, podczas gdy ta sama porcja orzeszków piniowych przekracza zalecaną dawkę. Mangan pomaga organizmowi przyswajać witaminę C i jest ważny dla wzrostu kości. Migdały, orzechy brazylijskie i orzechy nerkowca są dobrym źródłem magnezu, który jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania mięśni i metabolizmu energetycznego.
Bycie dobrym źródłem witamin przyczynia się do wartości odżywczej orzechów nie tylko dlatego, że witaminy są niezbędne dla metabolizmu i wzrostu komórek, ale także dlatego, że witaminy pomagają zapobiegać chorobom. Chociaż witaminy w orzechach nie zawierają witaminy A, C ani D, zawierają wiele z witamin z grupy B oraz witaminę E. Migdały są najlepszym źródłem witaminy E, a porcja 1 uncji (28 g) dostarcza 35 % dziennej zalecanej dawki przez FDA. Ta sama ilość orzeszków ziemnych daje 10% zalecanej dawki kwasu foliowego, witaminy z grupy B, która obniża ryzyko chorób serca.