Стандартная энтальпия образования димолибдата натрия определена методом калориметрии растворения на основании измеренных энтальпий растворения Na2CO3, MoO3, Na2Mo2O7 в 0.2 M растворе NaOH и литературных данных: ∆fH0(Na2Mo2O7, 298.15 K) = −2245.3 ± 6.3 кДж/моль. С использованием цикла Борна–Габера рассчитана энтальпия решетки: –54730 кДж/моль. Показано, что длина волны люминесцентного излучения уменьшается от 650 нм до 540 нм при переходе от молибдата натрия к вольфрамату натрия, при этом энтальпия решетки уменьшается от –54730 кДж/моль (Na2Mo2O7) до –49030 кДж/моль (Na2W2O7). Температурная зависимость теплоемкости димолибдата натрия определена в области температур 320–785 K. Показано, что в этом интервале отсутствуют фазовые переходы.