gdzie: – energia swobodna Gibbsa mieszaniny, – entalpia mieszaniny, – temperatura, – entropia mieszaniny. Dla niepolarnych lub mało polarnych układów polimer–rozpuszczalnik definiowana jest równowaga termodynamiczna między aktywnością cząsteczek rozpuszczalnika (a) w fazie gazowej i w roztworze polimeru:
gdzie: – potencjał chemiczny odpowiednio rozpuszczalnika w roztworze polimeru i czystego rozpuszczalnika, – stała Boltzmanna, – ciśnienie i ciśnienie par nasyconych. Stopień nasycenia par rozpuszczalnika jest powiązany ze składu fazy ciekłej zgodnie z prawem Floryego-Hugginsa:
gdzie: – współczynnik Floreygo-Hugginsa, określający oddziaływanie między polimerem a rozpuszczalnikiem, – ułamek objętościowy polimeru, – objętości molowe odpowiednio rozpuszczalnika i polimeru.
Pierwszy składnik równania określa wkład entalpowy do częściowej molowej energii swobodnej Gibbsa mieszania polimeru i rozpuszczalnika. Druga i trzecia część równania określają wkład entropowy. W przypadku jednowymiarowego pęcznienia ułamek objętościowy polimeru można określić jako iloraz grubości suchego do spęczniałego polimeru.