L'Apistogramma barlowi se distingue de tous ses congénères par une bouche proportionnellement plus imposante munie de mâchoires massives. Le mâle adulte possède des lèvres hypertrophiques.
On rencontre deux populations non sympatriques, l'un des sous-genre possède des tâches rouges au niveau de la tête et arbore une teinte globalement plus sombre. L'autre sous-genre est de couleur pâle.