Barium er et sølvhvitt (i uoksidert tilstand) jordalkalimetall som har kjemiske likhetstrekk med kalsium og de andre jordalkalimetallene. En forskjell er at barium er mer reaktivt enn de andre. Det oksiderer lett i luft og reagerer kraftig i vann under dannelse av hydrogen. I luft dannes bare et tynt oksidsjikt, og i fuktig luft kan stoffet selvantenne. Barium løses opp av de fleste syrer med unntak av konsentrert svovelsyre. I svovelsyre dannes et passiviserende sulfatsjikt og dette stopper reaksjonen. Barium er blant de mest reaktive metallene og i ren form må det oppbevares i beskyttende væske eller gass, for eksempel parafin eller argon. Overflaten blir mattgrå når barium kommer i kontakt med luft. Det brenner med en grønn flamme med karakteristiske spektrallinjer fra 524,2 nm til 513,7 nm.