Ở nhiệt độ cao, bari nitrat phân hủy thành bari ôxít, nitơ điôxít, và oxy:

Trong môi trường nitơ monoxit, sự phân hủy nhiệt tạo ra bari nitrit (Ba(NO2)2). Phản ứng với sulfat kim loại hòa tan hoặc axit sulfuric tạo ra bari sulfat. Nhiều muối bari không tan, như cacbonat, oxalat và phôtphat của kim loại, được kết tủa bằng các phản ứng phân hủy kép tương tự. Bari nitrat là một chất oxy hóa và phản ứng mạnh mẽ với các chất khử thông thường. Chất bột rắn này khi trộn với nhiều kim loại khác như nhôm hoặc kẽm nghiền mịn, hoặc kết hợp với các hợp kim như nhôm-magiê, sẽ đánh lửa và nổ khi va đập.[4]