Значения энтальпии, энергии Гиббса и энтропии смешения полиакриламида с агарозой определены с использованием термодинамических циклов на основе данных микрокалориметрии и изотермической равновесной сорбции. Измерены величины энтальпии растворения в воде и получены изотермы сорбции воды для пленок полиакриламида, агарозы и их смесей в разном соотношении. Для обработки сорбционных данных использована модель сорбции, учитывающая влияние жесткости цепи полисахарида на изменение химического потенциала воды при образовании раствора в процессе сорбции. Показано хорошее соответствие модельных зависимостей экспериментальным изотермам во всей области изменения объемной доли полимера и относительного давления пара. Установлено, что энтальпия смешения полиакриламида с агарозой отрицательна во всем диапазоне составов. Смеси, содержащие менее 50 мас. % агарозы, являются термодинамически несовместимыми и характеризуются положительными значениями энергии Гиббса смешения, в то время как для смесей, содержащих более 50% агарозы, энергии Гиббса отрицательны. Расчетные значения энтропии смешения отрицательны во всем диапазоне соотношений агарозы и полиакриламида, что свидетельствует об упорядочении в данной полимерной смеси. Результаты исследования термодинамической совместимости полиакриламида и агарозы сопоставлены с закономерностями набухания и механическими свойствами гидрогелей на основе полувзаимопроникающих сеток на основе этих полимеров.