Perbedaan utama antara evolusi kimiawi dan organik adalah bahwa evolusi kimia terjadi karena perubahan struktur molekul; dari molekul kompleks menjadi molekul sederhana dengan berlalunya waktu sedangkan evolusi organik terjadi karena perubahan komposisi genetik populasi organisme sebagai respons terhadap perubahan lingkungan.
Perbedaan antara evolusi kimia dan organik dapat dijelaskan dengan mudah berdasarkan aspek yang diubah subjek selama evolusi bumi. Selama evolusi kimia, biomolekul mengalami perubahan dalam tahapan yang berbeda sehingga meningkatkan kompleksitas biomolekul. Selama evolusi organik, spesies individu dapat berubah secara bertahap dari generasi ke generasi. Evolusi kimia muncul sebelum evolusi organik.
