A lo largo de los años se han generado varias hipótesis en torno a la formación de la Luna, una de ellas dice que se formó en órbita al rededor de nuestro planeta más o menos al mismo tiempo y del mismo modo en que se formó la Tierra: por acreción de planetesimales rocosos y metálicos condensados en la cálida zona interior de la nebulosa protosolar.
Otra teoría habla de que la Tierra primitiva giraba tan rápido que un trozo de ella se separó (fisionó) y entró en órbita, formando la Luna. Otra Hipótesis dice que se formó en otro lugar pero la gravedad de la Tierra la capturó.
Estas ideas competían entre sí hasta que las misiones Apolo trajeron a nuestro planeta rocas lunares y otra información, revelaron que ninguna de ellas encajaba con los datos reales acerca de la Luna. Según la teoría de la acreción simultánea, la Luna tendría básicamente la misma composición que la Tierra, pero no es así: tiene una densidad mucho menor y mucho menos hierro, y parece haberse formado entre 30 y 50 millones de años después que la Tierra y otros planetas.
La fisión hubiera requerido que la Tierra hubiese girado demasiado rápido; y la hipótesis de la captura sugería que no había manera de disipar toda la energía que una Luna lanzada en movimiento debía perder para quedar atrapada en órbita.
En la década de 1990 los científicos planetarios propusieron la teoría del gran impacto: según las simulaciones informáticas, si un protoplaneta del tamaño de Marte, hubiera golpeado oblicuamente a la Tierra en formación, se habría fundido una parte del manto terrestr, de poca densidad y pobre en hierro, y habría sido arrojada en órbita para luego enfriarse, unirse por acreción y formar la Luna. La composición, la densidad e incluso la edad de la Luna coinciden con las predicciones de tal hipótesis. En efecto la teoría del gran impacto es, por el momento, la mejor explicación del nacimiento de la Luna.
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