Una prima ipotesi per spiegare l'esistenza di molecole organiche, catene di idrogeno, carbonio, ossigeno ed azoto, nella materia interstellare è quella che le fa derivare dalla degradazione di grani di polveri nello spazio interstellare Tuttavia questa ipotesi non regge ad un esame più approfondito per almeno due motivi:
Una seconda ipotesi è quella relativa all'espulsione delle molecole organiche da parte di stelle "fredde" (1000-2000 oK). Gli spettri delle atmosfere di stelle "fredde" mostrano, infatti, bande molecolari. In particolari fasi evolutive, caratterizzate da perdita di massa da parte di una stella, la materia di cui è composta l'atmosfera stellare viene effettivamente dispersa nello spazio. Anche in questo caso, tuttavia, il campo di radiazione UV nello spazio interstellare provvederebbe ad una loro rapida dissociazione. In altre parole, la vita media di una molecola nello spazio interstellare non permette la sua definitiva collocazione in nubi generalmente molto distanti dalla stella stessa.
Si può allora concludere che, a parte qualche eccezione locale, le molecole interstellari si sono formate in situ nelle nubi interstellari attraverso reazioni dirette in fase gassosa o per intervento delle polveri di cui le nubi, specie quelle molecolari, sono ricche. Gli atomi e gli ioni più abbondanti sono convertiti in molecole per mezzo di reazioni chimiche e che tali molecole, a loro volta, prendano parte a successive reazioni che conducono a molecole sempre più complesse.