Ключевое различие между химической и органической эволюцией состоит в том, что химическая эволюция происходит из-за изменений в структуре молекул; от сложных молекул к простым молекулам с течением времени, тогда как органическая эволюция происходит за счет изменений в генетическом составе популяций организмов в ответ на изменения окружающей среды.
Разницу между химической и органической эволюцией можно легко описать на основе аспекта, который изменяется в ходе эволюции Земли. В ходе химической эволюции биомолекулы претерпевают изменения на разных стадиях, увеличивая сложность биомолекул. В ходе органической эволюции отдельные виды постепенно меняются от поколения к поколению. Химическая эволюция возникла до эволюции органической.