Het leven gebruikt tegenwoordig een specifieke set van moleculen terwijl vele andere denkbaar en toegankelijk zijn. DNA is opgebouwd uit maar twee basenparen van koolwaterstoffen. De energiehuishouding in alle levende cellen vindt met de dezelfde set van moleculen plaats. Waarom?
Ook is er een bijzondere, chemische eigenschap van het leven dat onderzoekers proberen te verklaren. Van veel van de basismoleculen bestaat zowel een linksdraaiende als een rechtsdraaiende vorm. Leven gebruikt echter niet beide, maar of de linksdraaiende versie, bijvoorbeeld van aminozuren, of de rechtsdraaiende, zoals in het geval van suikers. Dit noemen we homochiraliteit. Onderzoekers proberen te begrijpen waarom de eerste cellen voorkeur ontwikkelde voor links of rechts.
Onderzoekers willen weten of deze biochemie een onvermijdelijke uitkomst van evolutie is of een resultaat van een toevallige stap in het ontstaan van het leven. Onderzoek is vooral gericht op het identificeren van de evolutionaire routes die hebben kunnen leiden tot de hedendaagse biochemie.
Andere onderzoekers proberen volledig synthetische oerleven te ontwikkelen en laten deze vervolgens evolueren. Onderzoekers kunnen dan observeren in welke mate de biochemie gaat lijken de bestaande biochemie van het leven.