Kľúčový rozdiel medzi chemickou a organickou evolúciou spočíva v tom, že chemická evolúcia nastáva v dôsledku zmien v štruktúre molekúl; od zložitých molekúl k jednoduchým molekulám s postupom času, zatiaľ čo k organickému vývoju dochádza v dôsledku zmien v genetickom zložení populácií organizmov v reakcii na zmeny životného prostredia.
Rozdiel medzi chemickou a organickou evolúciou možno ľahko opísať na základe aspektu, ktorý sa počas vývoja Zeme môže meniť. Počas chemickej evolúcie podliehajú biomolekuly zmenám v rôznych štádiách, čo zvyšuje zložitosť biomolekúl. Počas organického vývoja jednotlivé druhy podliehajú zmenám postupne z generácie na generáciu. Chemická evolúcia vznikla pred organickou evolúciou.