有關月球如何形成至今還未有定論，基於合理地推測，目前主要存在以下三種月球形成理論：

這是目前科學界最主流的月球形成理論。根據這個理論，一顆尺寸相當於火星的原行星撞擊了剛剛形成一億年的原始地球。這兩個天體發生了猛烈的正面碰撞，導致原始地球的地殼以及撞擊行星的一部分蒸發到太空中，繞著地球運轉。隨著時間的推移，這些碎片的溫度逐漸降低，它們透過引力作用逐漸聚集在一起，最終形成了月球。

目前有很多證據支援這一理論，例如，地球地殼和月球岩石組成的異常相似性——月岩的成分類似於地球地殼，但唯獨缺乏鐵元素。這是因為當碰撞發生時，地球核心的鐵已經聚集在一起，所以鐵並沒有隨著碰撞而蒸發到太空中。月球缺乏鐵元素的現象也能解釋月球的平均密度低於地球。

這一理論認為，在早期太陽系中，地球和月球透過引力作用同時獨立形成。這個理論可以解釋月球和地球成分的相似性，也能解釋月球的位置，但卻無法解釋月球的平均密度比地球更低。

就像火星的兩顆天然衛星一樣，月球可能在太陽系中的其他地方形成，然後在地球附近經過時被地球的引力俘獲，從而成為地球的天然衛星。儘管這個理論可以解釋月球和地球的化學成分差異，但考慮到地球和月球之間的質量相差並非很大，地球不大可能有足夠強的引力來捕獲月球。此外，月球繞地球的執行軌道接近圓形，如果月球是被俘獲過來，其執行軌道應該呈現一個偏心率較高的橢圓形。