Bu görüşe göre ilk oluşan canlı, yaşadığı ortamda bulunan hazır organik besinleri kullanmıştır. Bu nedenle, ototrof görüşünde olduğu gibi, canlının karmaşık yapılı olmasına gerek yoktur.
Heterotrof hipotezine göre, ilk canlılar kimyasal evrim sonucunda meydana gelmiştir. Bunun için canlının meydana gelmesinden önce, kimyasal evrimin gerçekleşmiş olduğu kabul edilir.
Bu hipoteze göre ilk atmosferde oksijen gazının bulunmadığı kabul edilir. Oksijen suyun ve diğer bazı moleküllerin yapısına bağlı olarak bulunmaktaydı. İlkel atmosferde; amonyak (NH3), metan (CH4), hidrojen (H2) ve su buharı (H2O) nın bulunduğu kabul edilmiştir.
Atmosferdeki bu gaz karışımının, mor ötesi ışınların etkisinde kalmasıyla çeşitli organik moleküller oluşmuş ve bu organik moleküller ise ilk canlının kökenini oluşturmuştur.
1953 yılında Stanley Miller, ilkel atmosfer şartlarında ilk organik besinlerin nasıl oluştuğunu bir deneyle açıklamıştır. Miller kapalı bir deney düzeneği hazırlayarak, cam balonun içine amonyak, metan, hidrojen ve
su koymuştur.
Bu karışımı ısıtarak üzerine çok yüksek elektrik enerjisi uygulamıştır. Cam balonda 7 gün sonra, amino asitler, üre, hidrojen siyanür, asetik asit ve laktik asit gibi organik moleküllerin oluştuğu görmüştür.
Bu deneyde olduğu gibi, ilkel dünya şartlarında, okyanuslarda ve denizlerde organik moleküllerin oluştuğu kabul edilir.
Reaksiyonlar sonucu meydana gelen ilk organik moleküllerin proteinler olduğu ileri sürülmektedir. Protein moleküllerinin bazıları zamanla enzim özelliği kazanmış ve diğer moleküllerin oluşmalarını hızlandırmıştır.
Bu ortamda oluşan nükleik asitler, proteinlerle birleşerek nükleoproteinleri meydana getirmiştir. Nükleoproteinler de ilk önce koaservat denilen ön hücreye sonra da kendi kopyalarını yapabilen basit canlılara dönüşmüştür.