钛酸钡是钡和钛的混合氧化物，也称偏钛酸钡，化学式为BaTiO3。钛酸钡是一个铁电陶瓷材料，有光折射效应（英语：Photorefractive_effect）及压电性质。其固态时可有五种晶体结构，温度从高到低依次为：六方、等轴、四方、斜方及三方晶系。除等轴外，其余的结构都呈现铁电性。
钛酸钡为白色粉末或透明晶体。它难溶于水，可溶于浓硫酸，R/S phrase 为R20/22，S28A，S37和S45。性状 白色粉末。
熔点 1625℃
相对密度 6.017
溶解性 溶于浓硫酸、盐酸及氢氟酸，不溶于热的稀硝酸、水和碱。
熔点:1625℃溶解性:INSOLUBLE
制备钛酸钡的方法较多，有固相法和共沉淀（英语：Coprecipitation）法等。
固相法：
钛酸钡可通过煅烧碳酸钡和二氧化钛制得，其中可掺杂任意其他材料。
共沉淀法：
(一) 将氯化钡和四氯化钛按等物质的量混合溶解，加热至70°C，然后滴入草酸，得到水合草酸钛酰钡沉淀，经洗涤、干燥，再进行热解，最后得到产品。
(二) 偏钛酸经打浆后加入氯化钡溶液，然后在搅拌下加入碳酸铵，生成碳酸钡和偏钛酸共沉淀，煅烧后得产品。
有报道称，高纯的硝酸钡是电动车中EEstor（英语：EEstor） 钛酸钡电容储能系统的关键组分。
钛酸钡常与钛酸锶混合。
钛酸钡被用作陶瓷电容器的介电材料、麦克风和其他传感器的压电材料。作为压电材料，它在很大程度上取代锆钛酸铅（lead zirconate titanate）。
多晶钛酸钡显示正的温度系数，使之成为热敏电阻和自我调节电热系统的有用材料。
全致密纳米结晶（nanocrystalline）钛酸钡的介电系数高达40%，比其他同样以传统方法制造的材料更高。
钛酸钡结晶被用于非线性光学。它有高的光耦合增益，并能维持在可见光和近红外线波段。
它在自泵浦相位共轭（self-pumped phase conjugation，SPPC）的应用所使用的材料中有最高的反射率。它可用于连续波四波混频（four-wave mixing）毫瓦远程光功率。在光折变应用中，钛酸钡可以掺杂其他各种元素，例如铈。
在锡中掺入钛酸钡的包合物（inclusions）已经显示创造出一个比钻石高的黏弹劲度（stiffness）的散状物料（bulk material）。钛酸钡在相变时会改变晶体的形状和体积。这导致复合材料的钛酸钡有负的体积弹性模量（杨氏模量），即当一个作用力施加在包合物上时，在反方向会产生位移，并进一步劲化复合材料。
钛酸钡薄膜电光调制器（Electro-optic modulator）显示超过40 GHz的频率。
钛酸钡的热释电（pyroelectric）和铁电（ferroelectric）性质，被应于一些非致冷感应器之类的热成像摄影机（thermal camera）。
