Barbara Hohn wurde 1939 in Klagenfurt geboren und wuchs in Wien auf, wo sie an der Universität Biochemie studierte. Nach Abschluss ihrer Dissertation über „Physiology and genetics of a cistron of the bacteriophage fd" am Max-Planck-Institut für Virusforschung in Tübingen übersiedelte sie 1967 zu Don Marvin an die Yale University, wo sie ihre Studien über den Bakteriophagen fd mit Untersuchungen zur DNS Synthese während des frühen Infektionsstadiums fortsetzte. Ab 1968 arbeitete sie für mehrere Jahre bei David Korn an der Stanford Medical School über die Replikation von Episomen. Nach ihrem Umzug an das neu gegründete Biozentrum der Universität Basel im Jahre 1971 konzentrierte sie sich auf die Morphogenese des Bakteriophagen lamda und lieferte wichtige Beiträge zum Mechanismus des Prozesses, über den das lange DNS-Genom im „Kopf" dieses Bakteriophagen verpackt wird. Diese Untersuchungen lieferten auch einen der ersten Hinweise auf die Rolle eines morphogenetischen Proteins (GroEp), das sich später als Teil eines wichtigen Chaperon-Systems herausstellte. 1978 wurde Barbara Hohn Mitglied des Friedrich-Miescher-Institute for Biomedical Research in Basel, wo sie ihre Untersuchungen an Pflanzenzellen zur Genexpression, zur genetischen Transformation mit Hilfe des Bakteriums Agrobacterium tumefaciens und zu den Mechanismen und der Vererbung epigenetischer Änderungen begann. Diese Arbeiten gipfelten in der Erkenntnis, dass Stress in Pflanzen das Erbgut epigenetisch beeinflusst und dass diese Modifikationen an nachkommende Generationen vererbt werden können.
Die wissenschaftlichen Arbeiten Barbara Hohns erfuhren weltweite Würdigung. Barbara Hohn war Gründungsmitglied der Academia Europaea und wirkte als Mitglied des Schweizer Nationalen Forschungsrates, verschiedener Gremien der Europäischen Molekularbiologie-Organisation EMBO, sowie auch in der Organisation der Human Frontier Science Programme. Sie ist Mitglied des Scientific Advisory Board des Gregor Mendel Institute of Molecular Plant Biology der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW), Korrespondierendes Mitglied der ÖAW, Foreign Member of the Royal Society sowie Trägerin des Wissenschaftspreises der Stadt Basel.