اکسید باریم یا باریا، پودری سفید و داراری ساختار کریستالی مکعبی می باشد. از دسته کاتالیست های باریمی محسوب می شود که به طور معمول در محلول های آبی (آب) نامحلول و بسیار پایدار می باشد.این ماده یک ترکیب غیرقابل احتراق است که به خودی خود نمی سوزد و محصولات تجزیه حرارتی آن می تواند شامل سایر اکسیدهای فلز (باریم) باشد.
هنگامی که اکسید باریم، در اکسیژن گرم می شود، پراکسید، BaO2، در یک واکنش برگشت پذیر تشکیل می شود. قبلا به عنوان روشی برای دستیابی به اکسیژن استفاده می شد!این ماده با آب، دی اکسید تتراکسید، هیدروکسی آمین، تری اکسید گوگرد و سولفید هیدروژن به شدت واکنش نشان می دهد که باعث ایجاد آتش سوزی و انفجار می شود.
اکسید باریم، در لوله های اشعه کاتدی، شیشه تاج و کاتالیزورها استفاده می شود. همینچنین با استفاده آنها در سازه های سرامیکی به آسانی منجر به تولید و تبدیل کاسه های سفالی به پیشرفته مفید می گردد. به عنوان ماده خشک کننده بنزین و حلال ها نیز استفاده می شود.باریم اکسید برای پوست انسان مضر است و اگر به مقدار زیاد بلعیده شود باعث تحریک معده می شود. مقادیر زیاد اکسید باریم ممکن است منجر به مرگ شود.
باریم اکسید، به عنوان روکش برای کاتدهای گرم، به عنوان مثال در لوله های پرتوی کاتدی استفاده می شود. این ماده جایگزین اکسید سرب (II) در تولید انواع خاصی از شیشه ها مانند شیشه تاج نوری بود، در حالی که اکسید سرب باعث افزایش ضریب شکست می شود و قدرت پراکندگی را نیز افزایش می دهد.اکسید باریم همچنین به عنوان یک کاتالیزور اتوکسیلاسیون در واکنش اتیلن اکسید و الکل ها استفاده می گردد که بین 150 تا 200 درجه سانتیگراد انجام می شود.
همچنین باریم اکسید، عامل نوسان گرما منبع اکسیژن خالص است. این ماده به راحتی با تشکیل یون پراکسید به BaO2 اکسیده می شود. پراکسیداسیون کامل BaO به BaO2 در دماهای متوسط رخ می دهد اما افزایش آنتروپی مولکول O2 در دماهای بالا بدین معنی است که BaO2 در دمای 1175 درجه کلوین به O2 و BaO تجزیه می شود.
این واکنش به عنوان یک روش در مقیاس بزرگ، برای تولید اکسیژن قبل از جداسازی هوا و به عنوان روش غالب در آغاز قرن بیستم مورد استفاده قرار گرفت. این روش پس از مخترعین خود فرآیند برین (Brin) نامگذاری شده است.