A principal diferença entre a evolução química e orgânica é que a evolução química ocorre devido a mudanças na estrutura das moléculas; de moléculas complexas a moléculas simples com o passar do tempo, enquanto a evolução orgânica ocorre devido às mudanças na composição genética das populações de organismos em resposta às mudanças ambientais.
A diferença entre a evolução química e orgânica pode ser facilmente descrita com base no aspecto que pode mudar durante a evolução da Terra. Durante a evolução química, as biomoléculas estão sujeitas a mudanças em diferentes estágios, aumentando a complexidade das biomoléculas. Durante a evolução orgânica, as espécies individuais estão sujeitas a mudanças gradualmente, geração após geração. A evolução química surgiu antes da evolução orgânica.