NH2（氨基）
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R（側鏈）—— C ——COOH（羧基）
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H
這個通式清楚地顯示出碳元素在氨基酸分子中的重要作用。而當兩個氨基酸分子碰到一塊時，一個氨基酸分子的氨基在（NH2）可以和另一個氨基酸分子的羧基（COOH）相連接，去共同脫去一分子的水（H2O）而形成肽鍵（CONH）。這種肽鍵就是氨基酸連接成蛋白質的分子橋梁。這種結合方式就叫縮合。依靠無數個這樣的橋梁，兩個氨基酸分子可以連接成二肽，3個氨基酸分子可以連接成三肽；多個氨基酸分子就可以連接成多肽。量變引起質變，肽鏈一長，就會自動地卷成螺旋結構；而螺旋的結構又會扭曲盤旋形成高級的空間結構。當數以百計的氨基酸連在一起時，大分子的蛋白質就誕生了。
核酸和蛋白質一樣，也是生命的最基本物質之一。它是由許多個核苷酸通過磷酸二酯鍵連接而成的高分子化合物。它的出現和形成與蛋白質有著類似的過程。地球上蛋白質和核酸的出現，標誌著化學進化進入了重要的階段，隻要再向前走一步，生命的曙光就在前頭。
由於原始海洋中蛋白質、核酸等各種有機高分子物質越積越多，濃度不斷加大。在某種外部條件的作用下，這些有機高分子物質濃縮分離出來，相互作用聚集成小滴。這些小滴的外麵包有最原始的界膜，使小滴內部與周圍的海洋環境分開，形成獨立的多分子體係。這樣的獨立多分子體係已經能夠與外界環境進行某種物質交換的活動。這是化學進化的第三階段。再從多分子體係演變為原始初級的生命，就是化學進化的第四階段。這個階段是最複雜、最有決定意義的。但是從無生命到有生命的物質之間並沒有一條絕對的分界線，也就是說，生命沒有明確的起始點。雖然蛋白質和核酸是重要的生命物質，但它們還不具有生命的形態，隻有當它們共同組成蛋白體的時候，生命現象才真正表現出來。蛋白體的特征是能夠新陳代謝，能與周圍環境進行物質和能量的交換，並且能在新陳代謝基礎上保存自己、發展自己，還具有自我繁殖、維持物種延續的能力。
歸結起來，化學進化大體可以分為四個階段：
第一，從無機小分子物質生成有機小分子物質；第二，從有機小分子物質形成有機高分子物質；第三，從有機高分子物質組成有機多分子體係；第四，從有機多分子體係演變為原始初級的生命。
1824年的春天，在瑞典首都斯德哥爾摩的一間化學實驗室裏，發生了一件驚天動地的事情。一位當時並不出名的24歲德國青年化學家維勒在研究“氰作用於氨水”時，破天荒得到了一種有機物，這就是在此之前隻能從植物中提取的草酸。1828年，他又用人工方法合成了另一種有機物，這就是人們每天排出的尿液中所含的尿素。他因此而成為第一個用無機物通過化學方法人工合成有機物的人。在此之前，人們是把自然界的物質分成毫不相幹的兩大類——無機物和有機物。而且大多數科學家都認為，無機物來源於空氣、海洋、礦物和土壤，它們是簡單的、無生命的物質，人們能夠合成它。而有機物則隻能從動植物等有生命的活體中提取，是無法用人工方法合成的。維勒的發現動搖了這個傳統的觀念，打破了無機和有機兩大類物質間的界限。
到了20世紀50年代，蛋白體的兩個主要角色——蛋白質和核酸的結構都已經被科學家們所認識。生命物質不再使人感到神秘。既然人們已經了解了生命物質的內在結構，又大概地分析出了無機物到生命物質發展的基本過程，於是人們就想模擬生命形成過程中各種可能的情況。1953年，美國尤裏實驗室的研究生米勒，在他的導師指導下，做了一個很有意義的實驗。他在密閉的容器中，裝進了模擬原始大氣成分的氣體，如甲烷、氫、水蒸氣、氨氣等。然後進行反複多次的火花放電，並用模擬太陽紫外線進行強烈的照射。一個星期後，在產生的溶液中發現了多種氨基酸。這一成功的試驗有力地證實了“自然界的有機物是由無機物轉化而成的”這一推斷的科學性。