Sao Barnard là một sao lùn loại quang phổ M4 và quá mờ để nhìn thấy khi không có kính viễn vọng. Cấp sao biểu kiến của nó là 9,5.Với 7–12 tỷ năm tuổi, sao Barnard được xem già hơn Mặt Trời với 4,5 tỷ năm tuổi, và nó có thể là một trong những ngôi sao già nhất trong Ngân Hà.[21] Sao Barnard đã mất rất nhiều năng lượng tự quay và sự thay đổi nhỏ định kỳ về độ sáng cho thấy nó tự quay một vòng trong 130 ngày[11](Mặt Trời tự quay một vòng trong 25,8 ngày). Với tuổi của nó, sao Barnard từ lâu đã được coi là yên lặng về mặt hoạt động sao. Vào năm 1998, các nhà thiên văn học đã quan sát thấy một chớp sáng sao dữ dội, cho thấy sao Barnard là một sao bùng phát.[22] Sao Barnard có định danh sao biến quang V2500 Ophiuchi. Vào năm 2003, sao Barnard đã phô bày sự thay đổi có thể phát hiện đầu tiên trong vận tốc xuyên tâm của một ngôi sao do chuyển động của nó gây ra. Sự thay đổi hơn nữa về vận tốc xuyên tâm của sao Barnard được quy cho hoạt động sao của nó.[23]

Chuyển động riêng của sao Barnard tương ứng với tốc độ bên tương đối là 90 km/s. 10,3 giây cung mà nó di chuyển hàng năm lên tới một phần tư độ trong vòng đời của con người, gần bằng một nửa đường kính góc của Mặt Trăng khi tròn.[16]

Vận tốc xuyên tâm của sao Barnard đối với Mặt Trời được đo từ độ lệch của nó là −110 km/s. Kết hợp với chuyển động riêng của nó, điều này cho tốc độ không gian (vận tốc thực tế so với Mặt Trời) −142,6 ± 0,2 km/s. Sao Barnard sẽ tới gần nhất với Mặt Trời vào khoảng năm 11.800, khi đó khoảng cách sẽ là khoảng 3,75 năm ánh sáng.[7]

Proxima Centauri là ngôi sao gần Mặt Trời nhất ở vị trí cách nó 4,24 năm ánh sáng. Tuy nhiên, mặc dù sao Barnard thậm chí còn gần Mặt Trời hơn vào năm 11.800, nhưng nó vẫn sẽ không phải là ngôi sao gần nhất, vì vào thời điểm đó, Proxima Centauri cũng sẽ chuyển đến gần Mặt Trời hơn.[24] Vào thời kỳ vượt qua khoảng cách gần Mặt Trời nhất, sao Barnard vẫn sẽ quá mờ để có thể nhìn thấy bằng mắt thường, vì cấp sao biểu kiến của nó sẽ chỉ tăng thêm một độ đến khoảng 8,5 vào lúc đó, vẫn còn thiếu 2,5 độ để đạt tới mức nhìn thấy bằng mắt thường.

Sao Barnard có khối lượng khoảng 0,14 (M☉),[7] và bán kính 15% đến 20% so với Mặt Trời.[9][25] Do đó, mặc dù sao Barnard có khối lượng gấp khoảng 150 lần Sao Mộc (MJ), nhưng bán kính của nó chỉ lớn hơn 1,5 đến 2,0 lần, do mật độ cao hơn nhiều. Nhiệt độ hiệu dụng của nó là 3.100 K, và nó có độ sáng thị giác là 0,0004 độ sáng Mặt Trời.[9] Sao Barnard mờ nhạt đến mức nếu ở cùng khoảng cách với Trái Đất so với Mặt Trời, nó sẽ chỉ sáng hơn 100 lần so với trăng tròn, có thể so sánh với độ sáng của Mặt Trời ở 80 đơn vị thiên văn.[26]

Sao Barnard có 10-32% độ kim loại của Mặt Trời. Độ kim loại là tỷ lệ khối lượng sao được tạo thành từ các nguyên tố nặng hơn heli và giúp phân loại các ngôi sao so với quần thể thiên hà. Sao Barnard dường như là điển hình của các sao quần thể II lùn đỏ, già, nhưng đây cũng là những sao quầng nghèo kim loại. Trong khi thấp hơn của Mặt Trời, độ kim loại của sao Barnard lại cao hơn so với các sao quầng và phù hợp với mức thấp của dải sao đĩa giàu kim loại; điều này, cộng với chuyển động không gian cao của nó, đã dẫn đến định danh "sao quần thể II trung gian", giữa một sao quầng và một sao đĩa.[10][23]