Evolusi kimia berlangsung sebelum evolusi biologi. Tahapan yang diperkirakan terjadi adalah sebagai berikut.
a. Pembentukan senyawa kimia organik sederhana dari zat-zat anorganik dengan bantuan energi kosmis di atmosfer purba.
b. Pembentukan senyawa kimia yang lebih kompleks: urea, formaldehid, asetat, asam amino, glukosa, asam lemak, nukleotida.
c . Pembentukan senyawa kompleks dengan cara polimerasi senyawa monomer organik: asam amino, polimer protein, glukosa polimer amilum, selulosa, asam lemak + gliserol lemak, nukleotida RNA.

d. Beberapa molekul sederhana dan molekul polimer berinteraksi menjadi agregat seluler. Beberapa molekul berfungsi secara struktural dan menjadi substrat reaksi untuk menghasilkan energi bagi reaksi-reaksi sintesis.
e. Beberapa molekul (nukleotida) mengalami polimerasi menjadi RNA yang mampu bertindak sebagai enzim untuk sintesis, sekaligus mengarahkan jalannya reaksi- reaksi dalam kompartemen (koaservat atau protobion).
f. RNA menjadi cukup stabil untuk bertindak sebagai molekul pembawa informasi genetis.
g. Reaksi-reaksi kimia agregat cikal bakal seluler tersebut tersekat atau terjebak dalam sekat hidrofobik (lemak) dan ini menjadi cikal bakal sel.