雄芽于5月间露出到翌春4月间发育成熟，从开始分化到散粉整个发育过程约一年时间。核桃雄花芽与侧生叶芽属同源器官。核桃雄花芽分化划为以下5个时期：
(1)鳞片分化期
母芽雏梢分化之后，在叶腋间出现侧芽原基，4月上旬侧芽原基在母芽内开始鳞片分化，4月下旬随母芽萌发新梢生长，侧芽原基外围已有4个鳞片形成。雄芽生长点较扁平，鳞片亦较叶芽为少。
(2)苞片分化期
继鳞片分化期之后，在鳞片内侧，生长点周围，从基部向顶端逐渐分化出多层苞片突起。
(3)雄花原基分化期
于4月下旬到5月初，从雄花芽基部开始向顶端，在苞片内侧基部出现突起，即单个雄花原基。
(4)花被及雄蕊分化期
于5月初至5月中旬，雄花原基顶端变平并凹陷，边缘发生突起，即花被的初生突起。
(5)花被及雄蕊发育完成期
于5月中旬至6月初，并排的雄蕊突起发育成并列的柱状雄蕊，最多可观察到6个。一排花被突起发育成一圈向内弯曲包裹着雄蕊，苞片又从雄花基部伸出，伸向花被外围，此时整个雄花芽已突破鳞片，像一个松球，至此雄花芽形态分化完成。
雄花芽分化当年夏季变化甚小，长约0.5厘米，玫瑰色，秋末变为绿色，冬季变浅灰色，翌春花序膨大。花药的发育从翌年春季开始，花药原基经过分裂，逐渐形成小孢子母细胞。散粉前3周分化花粉母细胞，前2周形成四分体，其后2～3天形成全部花粉粒。花序伸长初期呈直立或斜向上生长，颜色变为浅绿色，1周后开始变软下垂并伸长，雄花分离，总苞开放。由花序基部向前端各小雄花逐渐开放散粉，2～3天散完，成熟的花药黄色。散粉速度与气温有关，温度高，散粉快。花序散粉后，花药变褐，枯萎脱落。
雄花芽的着生特点是：短果枝>;中果枝>;长果枝，内膛结果枝>;外围结果枝。
