龍眼花屬於子房上位花，正常的雌花子房兩室（少數也發現有三、四室），並蒂而生，經常是壹室子房膨大，另壹室萎縮，並宿存於果蒂邊。也有少數2室同時膨大，則為“並蒂果”。果實按果皮構造來看，屬於典型的堅果。果為核果狀扁圓形或圓球形（圖11）。果實大小（橫、縱徑）約1.5～3厘米。單果重多為8～15克，果實外皮以褐色為主，因品種不同又有黃褐、青褐、粉褐、赤褐、紅褐等之別，外皮上有明顯程度不同的龜狀紋、細小的瘤狀突起及放射線，果皮薄，外表較光滑，外、內果皮難以分開。果皮剝開則為可食部的果肉，稱為假種皮，假種皮系受精後由第三層珠被分化而成，其構造為薄壁組織，成熟時，含有大量汁液；假種皮的發育是從果實基部逐漸向果實頂部生長，最後包裹種子，於頂部合生而迅速肥大成果肉。果肉淡白、乳白或白色，肉厚約0.2～0.7厘米，依色澤差異又可分為透明、半透明或不透明；肉質脆嫩，清甜，風味特殊，不像荔枝帶有酸味。龍眼可食部假種皮（果肉）包裹著圓至扁圓形種子，種子外皮顏色暗黑至紅棕，圓而有光澤，橫徑1.0～1.6厘米，內有種仁，質堅脆，色淡黃褐，由兩片肥大的子葉及帶黃色的小胚組成，種子與果實貼著處為種臍，種臍淡黃白色。
圖11 龍眼果實結構1.果梗 2.胎座束 3.果皮 4.果肉（假種皮） 5.種子 6.種紋假種皮（果肉）是龍眼果實的壹種特殊結構，它是由第三珠被發育而成的，但至今知之者仍為數甚少。柯冠武（1990）對龍眼果實解剖觀察表明：龍眼胚珠屬於倒生胚珠，珠心較發達，具內珠被（種皮）和外珠被（果皮），近珠孔側的珠柄上有壹突起，稱之為珠孔塞，在受精前的胚珠發育階段是沒有見到發育成假種皮（果肉）的第三珠被原基存在。龍眼假種皮原基發生於珠孔的兩側，在開花受精後6天，在珠柄上珠孔對面壹側才開始出現假種皮原基；開花後約36天才在珠孔側觀察到另壹假種皮原基的產生。假種皮原基雖然在珠孔反對面的珠柄上先行分化，但其後生長緩慢，等到珠孔塞上方出現假種皮原基之後，兩片假種皮原基才逐漸沿珠柄向上分化發育並迅速生長將種子完全包圍。至此，龍眼假種皮（果肉）才完全發育完結。