Barnes fue miembro de diversas sociedades científicas como la American Association for the Advancement of Science (miembro en 1884, y ocupará diversas funciones), y participa en la fundación de la Botanical Society of America, siendo su presidente en 1903.

En 1886, con el espíritu del Lehrbuch de J. von Sachs (1832-1897), con John M. Coulter (1851-1928) y Joseph C. Arthur (1850-1942), publican un manual titulado Handbook of plant dissection.

En 1898, prepara un manual para la secundaria, Plant Life Considered with Special Reference to Form and Function, que contribuye a la difusión de la Fisiología y de la Ecología.

Una reedición aumentada aparece en 1900, titulada Outlines of Plant Life With Special Reference to Form and Function.

Con Frederick William True (1858-1914), prepara una revisión del género Dicranum.