Esminis skirtumas tarp cheminės ir organinės evoliucijos yra tas, kad cheminė evoliucija vyksta dėl molekulių struktūros pokyčių; nuo sudėtingų molekulių iki paprastų molekulių bėgant laikui, o organinė evoliucija vyksta dėl organizmų populiacijų genetinės sudėties pokyčių, reaguojant į aplinkos pokyčius.
Skirtumą tarp cheminės ir organinės evoliucijos galima lengvai apibūdinti remiantis aspektu, kurį subjektai turi keisti žemės evoliucijos metu. Cheminės evoliucijos metu biomolekulės keičiasi skirtingais etapais, didindamos biomolekulių sudėtingumą. Organinės evoliucijos metu atskiros rūšys keičiasi palaipsniui kartoje. Cheminė evoliucija atsirado prieš organinę evoliuciją.
