При изменении температуры и нормальном давлении кристаллическая структура бария может меняться, образуя разные модификации: 15

• До 375 °C устойчив α-Ba с кубической объёмно-центрированной решёткой (пространственная группа Im3m, параметры ячейки a = 0,501 нм). 5
• При более высоких температурах устойчив β-Ba. 5

Кроме того, при давлении 5530 МПа и температуре 19 °C образуется гексагональная модификация бария. 15