Du point de vue de la botanique, la pistache n'est pas à proprement parler un fruit à coque, mais plutôt la drupe de l'arbre à pistache qui est une espèce dioïque. L'arbre feuillu peut atteindre jusqu'à 12 mètres de haut et vivre 300 ans, ses racines peuvent avoir une profondeur de 15 mètres.

Les pistaches forment des grappes semblables aux vignes et sont entourées comme les amandes d'une peau charnue. Celle-ci contient des noyaux de pistaches ovales d’une couleur vert-jaune, mûrissants dans une écorce de bois mince et dure. Les fruits mûrissent à la fin de l'été ou bien au début de l’automne. Par la suite, leur peau devient rose et la peau intérieure éclate en suivant les lignes de suture.

Comme les pistaches sont des plantes dioïques, elles produisent des fleurs mâles et femelles sur des arbres différents. Cela signifie que pour la fécondation des arbres mâles et femelles sont nécessaires, bien que des branches d'un arbre mâle peuvent être greffées sur des arbres femelles. Ce ne sont pas des abeilles, mais le vent qui emporte le pollen des fleurs mâles vers les fleurs femelles. La pollinisation se produit généralement entre mars et avril.

Les pistaches s'épanouissent idéalement dans un climat désertique, avec des journées chaudes et des nuits froides. Les arbres pistachiers ont besoin d'environ 1 000 heures à des températures fraîches aux alentours de 7°C ou moins, afin de garantir la dormance nécessaire. Un hiver doux, du gel au printemps ou de fortes précipitations lors de la pollinisation peuvent diminuer la récolte.