Los nogales negros se consideran tóxicos pero son únicos con respecto a la mayoría de las otras plantas tóxicas. Son seguros para todo el ganado excepto los caballos, y los caballos generalmente sólo se ven afectados por las virutas hechas del árbol. Sin embargo, los nogales negros son tóxicos para algunas especies de plantas si crecen dentro de un determinado rango del árbol. En menos casos, el polen que desprende puede provocar reacciones alérgicas en caballos y personas, así como efectos renales en los animales que ingieren las cáscaras.
Los nogales negros son fáciles de identificar por las grandes nueces redondas que caen después de la caída de las hojas en otoño. Son árboles grandes con una corteza de color marrón oscuro profundamente surcada. Las hojas son largas y puntiagudas. Los nogales negros son bastante comunes en Maryland y pueden vivir hasta 250 años. Son el árbol de frutos secos más plantado en Norteamérica, en parte porque la mayoría de las plántulas germinan a partir de nueces enterradas por las ardillas.
Las raíces del nogal negro producen un compuesto orgánico llamado juglona. La juglona tiene un efecto alelopático sobre algunas otras plantas, lo que significa que puede atrofiar su crecimiento o incluso impedirlo. La juglona tiene su efecto al interrumpir la capacidad de la planta para intercambiar dióxido de carbono y oxígeno. No todas las especies de plantas se ven afectadas negativamente por este compuesto: los pastos y las hierbas crecerán en presencia de la juglona, pero muchas flores, verduras y algunas especies de árboles y arbustos no lo harán. La juglona está presente en las hojas, las raíces, las cáscaras y los frutos, y puede encontrarse en el suelo a lo largo de toda la zona radicular del árbol (con un diámetro medio de entre 15 y 20 metros para un árbol maduro). Los efectos alelopáticos no suelen observarse hasta que el árbol tiene al menos siete años.
La juglona no supone ninguna amenaza de toxicidad para los seres humanos, pero los jardineros deben ser conscientes de sus efectos y planificar en consecuencia. El uso de camas elevadas forradas con tela de jardinería puede hacer posible el cultivo de plantas susceptibles en las proximidades de los nogales negros. La juglona se descompone en el compost. Si se utilizan hojas, ramitas o nueces de nogal negro en el compost que se va a esparcir en un jardín, el compost debe envejecerse al menos un año antes de aplicarse.
Los caballos pueden verse afectados por el nogal negro si se utilizan virutas del árbol como cama. Tan sólo un 20% de nogal negro en las virutas o el serrín puede provocar signos clínicos a las pocas horas del contacto. Los efectos de la exposición afectan sobre todo a las extremidades inferiores e incluyen el acartonamiento, la rigidez de la marcha y la reticencia a moverse. Si no se trata, la toxicosis puede progresar y causar cólicos, hinchazón del cuello y el pecho, aumento de la frecuencia cardíaca y respiratoria, e incluso laminitis y hundimiento. Los signos clínicos suelen desaparecer una vez que se retira la cama. La mejor manera de prevenir los problemas es asegurarse de que la ropa de cama no contenga nogal negro. Las virutas de nogal negro son bastante oscuras y contrastan fácilmente con las virutas de pino de color claro. Otras especies de ganado no se ven afectadas.
La juglona, la sustancia química alelopática producida por el nogal negro, se sospechó en un principio como el compuesto tóxico de las virutas y el serrín. Sin embargo, los investigadores no han podido reproducir los efectos tóxicos cuando se aísla la juglona y se administra por vía dérmica (sobre la piel) o por vía oral (por ingestión). Por lo tanto, aún se desconoce el compuesto tóxico que causa estos síntomas en los caballos.
El nogal negro puede causar otros problemas, aunque éstos se notifican con mucha menos frecuencia que los dos descritos anteriormente. Algunas personas y caballos son especialmente sensibles al polen del nogal negro y pueden sufrir reacciones alérgicas cuando el polen se desprende en primavera. Además, las cáscaras que rodean a las nueces caídas pueden volverse tóxicas cuando empiezan a descomponerse. El moho Penicillium afecta a la cáscara en descomposición y produce una neurotoxina llamada Penitrem A, que es tóxica para el ganado y puede ser mortal para los perros. Las personas también deben tener cuidado; las nueces negras son comestibles pero pueden estar contaminadas con Penitrem A si las cáscaras han comenzado a descomponerse antes de que se cosechen las nueces.