Zwarte walnotenbomen worden als giftig beschouwd, maar zijn uniek ten opzichte van de meeste andere giftige planten. Ze zijn veilig voor alle vee behalve paarden, en paarden worden over het algemeen alleen aangetast door schaafsel dat van de boom is gemaakt. Zwarte walnotenbomen zijn echter giftig voor sommige plantensoorten indien zij binnen een bepaald bereik van de boom groeien. In minder gevallen kan het vrijkomende stuifmeel allergische reacties veroorzaken bij paarden en mensen, alsook nierbeschadigingen bij dieren die de hulzen binnenkrijgen.
Zwarte walnotenbomen zijn gemakkelijk te herkennen aan de grote ronde noten die vallen na het vallen van de bladeren in de herfst. Het zijn grote bomen met donkerbruine schors die diep gegroefd is. De bladeren zijn lang en puntig. Zwarte walnoten komen vrij algemeen voor in Maryland en kunnen tot 250 jaar oud worden. Ze zijn de meest aangeplante notenboom in Noord-Amerika, deels omdat de meeste zaailingen ontkiemen uit noten die door eekhoorns zijn begraven.
De wortels van de zwarte notenboom produceren een organische verbinding die juglone wordt genoemd. Juglone heeft een allelopathisch effect op sommige andere planten, wat betekent dat het hun groei kan belemmeren of zelfs voorkomen dat ze groeien. Juglone heeft zijn effect doordat het het vermogen van een plant om kooldioxide en zuurstof uit te wisselen, verstoort. Niet alle plantensoorten ondervinden de negatieve invloed van deze stof: weide- en grasgrassen groeien wel in aanwezigheid van juglone, maar veel bloemen, groenten en sommige soorten bomen en struiken niet. Juglone is aanwezig in de bladeren, wortels, schillen en vruchten en kan in de bodem worden aangetroffen in de gehele wortelzone van de boom (gemiddeld 50 tot 80 voet in diameter voor een volwassen boom). Allelopathische effecten worden meestal pas waargenomen als de boom minstens zeven jaar oud is.
Juglone vormt geen bedreiging voor de toxiciteit voor mensen, maar tuiniers moeten zich bewust zijn van de effecten en dienovereenkomstig plannen. Het gebruik van verhoogde bedden bekleed met tuindoek kan het mogelijk maken om gevoelige planten te kweken in de nabijheid van zwarte walnootbomen. Juglone breekt af wanneer het wordt gecomposteerd. Indien bladeren, twijgen of noten van zwarte walnoten worden gebruikt in compost voor verspreiding in de tuin, moet de compost ten minste één jaar rijpen alvorens te worden toegepast.
Paarden kunnen door zwarte walnoot worden aangetast wanneer schaafsel van de boom als strooisel wordt gebruikt. Slechts 20% zwarte walnoot in houtkrullen of zaagsel kan al binnen enkele uren na contact klinische verschijnselen veroorzaken. De effecten van blootstelling treffen vooral de onderste ledematen en omvatten kousenvoeten, een stijve gang en terughoudendheid om te bewegen. Indien onbehandeld, kan toxicose overgaan in koliek, zwelling van de nek en borst, verhoogde hart- en ademhalingsfrequentie, en zelfs hoefbevangenheid en founder. De klinische symptomen verdwijnen meestal als het stalstrooisel wordt verwijderd. De beste manier om problemen te voorkomen is ervoor te zorgen dat het stalstrooisel geen zwarte walnoot bevat. Zwarte walnootkrullen zijn vrij donker en steken gemakkelijk af tegen de lichtgekleurde dennenkrullen. Andere diersoorten worden niet aangetast.
Juglone, de allelopathische chemische stof die door de zwarte walnoot wordt geproduceerd, werd oorspronkelijk verdacht als de giftige verbinding in houtkrullen en zaagsel. Onderzoekers zijn er echter niet in geslaagd de toxische effecten te reproduceren wanneer juglone wordt geïsoleerd en dermaal (op de huid) of oraal (door inname) wordt toegediend. De toxische verbinding die deze symptomen bij paarden veroorzaakt is dus nog steeds onbekend.
Zwarte walnoot kan nog andere problemen veroorzaken, hoewel deze veel minder vaak worden gemeld dan de twee hierboven beschreven problemen. Sommige mensen en paarden zijn bijzonder gevoelig voor het stuifmeel van zwarte walnoten en kunnen allergische reacties krijgen wanneer het stuifmeel in het voorjaar wordt verspreid. Bovendien kunnen de bolsters rond afgevallen noten giftig worden wanneer zij beginnen te rotten. Penicillium schimmel tast de rottende bolster aan en produceert een neurotoxine genaamd Penitrem A, dat giftig is voor vee en dodelijk kan zijn voor honden. Ook mensen moeten op hun hoede zijn; zwarte walnoten zijn eetbaar, maar kunnen besmet zijn met Penitrem A als de bolsters zijn gaan rotten voordat de noten zijn geoogst.