Kluczowa różnica między ewolucją chemiczną i organiczną polega na tym, że ewolucja chemiczna zachodzi w wyniku zmian w strukturze cząsteczek; od złożonych cząsteczek do prostych cząsteczek wraz z upływem czasu, podczas gdy ewolucja organiczna następuje na skutek zmian składu genetycznego populacji organizmów w odpowiedzi na zmiany środowiskowe.
Różnicę między ewolucją chemiczną i organiczną można łatwo opisać na podstawie aspektu, który podlega zmianie podczas ewolucji Ziemi. Podczas ewolucji chemicznej biocząsteczki podlegają zmianom na różnych etapach, co zwiększa złożoność biocząsteczek. Podczas ewolucji organicznej poszczególne gatunki ulegają stopniowym zmianom z pokolenia na pokolenie. Ewolucja chemiczna powstała przed ewolucją organiczną.