La théorie la plus populaire concernant la formation lunaire est qu'un planétoïde de la taille de Mars a percuté la Terre et a jeté des débris en fusion en orbite environ 40 millions d'années après la création du système solaire, selon des scientifiques du National Aeronautics and Space Administration (NASA). C'est ce qu'on appelle la théorie de l'impact géant.
Les débris de la collision étaient liés par gravité, et ces particules éjectées se sont fusionnées pour former la lune. Initialement, la Terre et la Lune tournaient très vite sur leurs axes, mais elles ont depuis ralenti. L'hypothèse de l'impact géant explique pourquoi la lune est constituée d'éléments plus légers sans noyau lourd. Ce modèle mathématique explique également pourquoi l'orbite de la lune s'est verrouillée en raison de la marée avec la même face vers la Terre à tout moment.
Il existe deux autres théories concernant la formation de la lune terrestre. La première est que la lune a été créée en même temps que la Terre parce que les particules se sont réunies pendant la formation du système solaire. Si cela est vrai, alors les scientifiques pensent que la lune serait beaucoup plus dense.
Une autre théorie de la formation lunaire implique que la gravité terrestre capture une lune passant près de la planète. C'est ainsi que Mars a obtenu ses deux lunes. Les scientifiques pensent que si c'était ainsi que la lune entrait dans l'orbite terrestre, le corps céleste ne serait pas sphérique et la lune ne s'alignerait pas avec l'orbite écliptique de la Terre.