Ključna razlika između kemijske i organske evolucije je u tome što se kemijska evolucija događa zbog promjena u strukturi molekula; od složenih molekula do jednostavnih molekula s vremenom, dok se organska evolucija događa zbog promjena u genetskom sastavu populacija organizama kao odgovor na promjene u okolišu.
Razlika između kemijske i organske evolucije može se lako opisati na temelju aspekta koji se subjekti trebaju promijeniti tijekom evolucije zemlje. Tijekom kemijske evolucije, biomolekule su podložne promjenama u različitim fazama povećavajući složenost biomolekula. Tijekom organske evolucije, pojedine vrste podložne su postupnim promjenama u generaciji za generacijom. Kemijska evolucija nastala je prije organske evolucije.