Найбільш поширене застосування речовини«Оксид барію» засноване на його властивості гігроскопічності - умінні вбирати в себе воду. Саме тому безпосередньо в хімічному виробництві воно використовується як компонент для отримання пероксиду барію. У промисловості оксид незамінний при виробництві керамічних магнітів. Крім того, в сучасних умовах оксид барію, формула якого BaO, знайшов велике застосування в мікроелектроніці і електротехніці. Для виробництва магнітокерамікі використовують феррат барію, який отримують шляхом з'єднання в потужному магнітному полі під пресом суміші порошків оксидів барію і заліза.
Однак головним напрямком застосування євиробництво термоемісійних катодів. Ще на початку минулого століття вчений з Німеччини Венельт займався вивченням закону випускання електронів, який був зовсім недавно відкритий англійським дослідником Річардсон. Для дослідів Венельт використовував шматки дроту з платини. Перші дослідні результати повністю підтверджували висновки, зроблені згодом англійським фізиком. Але потім досвід не вдався, і Венельт припустив, що потік електронів набагато перевищує норму тому, що на поверхні робочої речовини - платини - могли з'явитися будь-які домішки. Перевіривши своє припущення, Венельт встановив, що джерелом відхилення величини потоку електронів є оксид барію, який потрапив на поверхню платини в складі мастила технічних пристроїв, що використовуються в експерименті. Висновки Венельта довгий час залишалися невизнаними, тому що вчене співтовариство не могло експериментально відтворити його досвід. Знадобилося майже сто років для того, щоб англійський фізик Колер довів правоту Венельта. Колер на підставі багаторазових дослідів довів, що якщо оксид барію піддати поступового підігріву при низькому тиску, то інтенсивність термоелектронної емісії стрімко зростає.
Тільки в тридцяті роки минулого століття німецькийвчений-хімік Поль висловив припущення, що складається в тому, що електрони активізуються саме через наявність домішки барію в оксиді. В ході реакції, яка проводиться при низькому тиску, частина кисню випаровується з оксиду. Що залишається при цьому барій іонізується і тим самим сприяє появі вільних електронів. Ці електрони і були тими, які покидали кристалічну структуру при нагріванні і які колись спостерігав Венельт.
И лишь в начале второй половины прошлого века була остаточно доведена справедливість цієї гіпотези. Хіміки А. Бундель і П. Ковтун (СРСР) змогли не тільки чисельно встановити величину концентрації домішок барію в оксиді, а й експериментальним шляхом зіставити її значення з величиною потоку термоеміссіі. Саме тому оксид барію використовується в якості активної речовини при виготовленні термоемісійних катодів. Як приклад можна привести пучок електронів, за допомогою якого створюється зображення на екрані простого телевізора або монітора комп'ютера. В якості джерела потоку тут виступає оксид барію.
Якщо ця речовина спробувати розчинити у воді,то виявляється, що оксид барію реагує з водою при нагріванні розчину. При цьому виходить речовина гідроксид барію - білий порошок з температурою плавлення всього 78 ° C. Це з'єднання відмінно взаємодіє з вуглекислим газом, а тому водний розчин, який часто називають «баритовой водою», широко застосовується в якості реактиву для вуглекислого газу.
В якості вихідного і необхідного компонента з'єднання входить до складу різних фарбувальних матеріалів, мастил та масел. Таке використання оксиду барію передбачав ще Д.І. Менделєєв.
