化学起源说，一种被广泛接受的生命起源理论，认为地球上的生命是在地球温度逐步下降后，经过极其漫长的时间，由非生命物质通过极其复杂的化学过程，逐步演变而成。
美国科学家米勒的实验生动展示了化学起源说的四个阶段。首先，从无机小分子生成有机小分子，这是生命起源的化学进化过程，米勒模拟了原始地球条件下的实验。他用一个装有水溶液的烧瓶代表原始海洋，上部球形空间含有氢气、氨气、甲烷和水蒸气等“还原性大气”，通过加热和电火花模拟闪电，产生化学反应。反应产物和水蒸气冷却形成液体，又流回烧瓶底部，模拟降雨过程。实验一周后，米勒发现产物中含有氨基酸和有机酸等新有机化合物。
其次，从有机小分子生成生物大分子，即氨基酸、核苷酸等有机小分子物质在原始海洋中积累并相互作用，形成蛋白质和核酸分子。
第三，生物大分子组成多分子体系。前苏联学者奥巴林提出了团聚体假说，实验表明蛋白质、多肽、核酸和多糖等物质在特定溶液中自动聚集为球状小滴，即团聚体。团聚体表现出合成、分解、生长、繁殖等生命现象。
最后，有机多分子体系演变为原始生命。这个过程在原始海洋中发生，是生命起源中最复杂和关键的阶段。尽管米勒的实验展示了从无机小分子到有机小分子的转变，但仍存在争议。如实验假设的大气层是否真实代表原始大气，所得结果的不确定性等。
现代科学研究发现，火星存在氧气但没有生命，这表明米勒假设大气层中无氧气的结论可能不成立。因此，化学起源说仍需进一步研究和完善。
