La teoría más popular con respecto a la formación lunar es que un planetoide del tamaño de Marte se estrelló contra la Tierra y arrojó escombros fundidos a la órbita unos 40 millones de años después de que se creara el sistema solar, según científicos del National Aeronautics and Space Administración (NASA). Esto se conoce como la teoría del impacto gigante.
Los escombros de la colisión estaban unidos por la gravedad, y estas partículas expulsadas se unieron para formar la luna. Inicialmente, tanto la Tierra como la Luna giraron muy rápido en sus ejes, pero desde entonces han disminuido la velocidad. La hipótesis del impacto gigante explica por qué la luna está hecha de elementos más ligeros sin un núcleo pesado. Este modelo matemático también explica por qué la órbita de la Luna se bloqueó tidalmente con la misma cara hacia la Tierra en todo momento.
Hay otras dos teorías sobre cómo se formó la luna de la Tierra. Una es que la luna se creó al mismo tiempo que la Tierra porque las partículas se unieron durante la formación del sistema solar. Si esto es cierto, entonces los científicos creen que la luna sería mucho más densa.
Otra teoría de la formación lunar implica que la gravedad de la Tierra captura una luna que pasa por el planeta. Así es como Marte consiguió sus dos lunas. Los científicos piensan que si así fuera como la luna entrara en la órbita de la Tierra, el cuerpo celeste no sería esférico ni la luna se alinearía con la órbita eclíptica de la Tierra.