Barone è coautore di oltre 850 pubblicazioni su riviste internazionali e diversi capitoli di libri, con oltre 50000 citazioni (4252, 4443, 4925, 4597 e 4585 in 2013, 2014, 2015, 2016 e 2017 rispettivamente), una media di citazioni di 73 per articolo e un indice-h di 90 (60 per articoli pubblicati dal 2000, 43 dal 2005 e 28 dal 2010); 10 articoli sono stati citati più di 1000 volte e 68 più di 100 volte ognuno. I contributi scientifici più significativi includono sviluppi fondamentali nella Teoria del Funzionale Densità, nella teoria di solvatazione, nella spettroscopia computazionale, collaborando allo sviluppo del codice di chimica quantistica GAUSSIAN[18], insieme alle applicazioni all’avanguardia in chimica dei materiali, scienze biologiche, nanoscienze e beni culturali.