La teoria più popolare sulla formazione lunare è che un planetoide di dimensioni Marte si schiantò sulla Terra e gettò detriti fusi in orbita circa 40 milioni di anni dopo la creazione del sistema solare, secondo gli scienziati del National Aeronautics and Space Amministrazione (NASA). Questa è chiamata la teoria dell'impatto gigante.
I detriti dalla collisione erano legati per gravità, e queste particelle espulse si coalizzarono per formare la luna. Inizialmente, sia la Terra che la luna giravano molto velocemente sui loro assi, ma da allora hanno rallentato. L'ipotesi dell'impatto gigante spiega perché la luna è composta da elementi più leggeri senza un nucleo pesante. Questo modello matematico spiega anche il motivo per cui l'orbita lunare è stata bloccata in modo casuale con la stessa faccia verso la Terra in ogni momento.
Ci sono altre due teorie su come si è formata la luna terrestre. Uno è che la luna fu creata nello stesso momento della Terra perché le particelle si stavano unendo durante la formazione del sistema solare. Se questo è vero, allora gli scienziati ritengono che la luna sarebbe molto più densa.
Un'altra teoria della formazione lunare riguarda la gravità della Terra che cattura una luna che passa per il pianeta. Questo è il modo in cui Marte ha ottenuto le sue due lune. Gli scienziati pensano che se questo fosse il modo in cui la luna arrivò nell'orbita terrestre, il corpo celeste non sarebbe stato sferico, né la luna si sarebbe allineata con l'orbita eclittica della Terra.