Het belangrijkste verschil tussen chemische en organische evolutie is dat de chemische evolutie optreedt als gevolg van veranderingen in de structuur van de moleculen; van complexe moleculen tot eenvoudige moleculen met het verstrijken van de tijd, terwijl de organische evolutie plaatsvindt als gevolg van de veranderingen in de genetische samenstelling van populaties van organismen als reactie op veranderingen in de omgeving.
Het verschil tussen chemische en organische evolutie kan gemakkelijk worden beschreven op basis van het aspect dat onderhevig is aan verandering tijdens de evolutie van de aarde. Tijdens de chemische evolutie zijn de biomoleculen onderhevig aan veranderingen in verschillende stadia waardoor de complexiteit van biomoleculen toeneemt. Tijdens de organische evolutie zijn individuele soorten onderhevig aan geleidelijke veranderingen van generatie op generatie. Chemische evolutie ontstond vóór organische evolutie.