Klíčový rozdíl mezi chemickou a organickou evolucí spočívá v tom, že k chemické evoluci dochází v důsledku změn ve struktuře molekul; od složitých molekul k jednoduchým molekulám v průběhu času, zatímco k organické evoluci dochází v důsledku změn v genetickém složení populací organismů v reakci na změny prostředí.
Rozdíl mezi chemickou a organickou evolucí lze snadno popsat na základě aspektu, který se během evoluce Země mění. Během chemické evoluce podléhají biomolekuly změnám v různých fázích, což zvyšuje složitost biomolekul. Během organického vývoje se jednotlivé druhy v generaci po generaci postupně mění. Chemická evoluce vznikla před organickou evolucí.