Патоморфолог, гистолог, доктор медицинских наук. Академик Российской Академии Естествознания.
С 1970 г. работала в Научно-исследовательском институте морфологии человека. Прошла путь от младшего до ведущего научного сотрудника. Защитила в 1971 г. кандидатскую диссертацию на тему «Ультраструктура поджелудочной железы при некоторых видах гипоксии и гипероксии», а в 1993 г. – докторскую диссертацию на тему: «Роль ферментов обмена циклических нуклеотидов в норме и при бактериально-вирусных поражениях». Руководила группой клеточных взаимодействий.
Автор и соавтор 217 научных работ, в том числе 1 монографии, автор 2 глав в руководстве для врачей «Внутриутробное развитие человека», 1 авторского свидетельства. Ею создана классификация локализации ферментов обмена циклических нуклеотидов в клеточных и субклеточных структурах в физиологических условиях, в онтогенезе и при патологии, а также представлена ультраструктурная диагностика ВИЧ-инфекции.
Скончалась Т.Г. Бархина 22 июля 2018 года, похоронена на Захаровском кладбище (Одинцовский городской округ, Московская область).