Theo Space.com, các nhà khoa học có ba lý thuyết chính về sự hình thành của mặt trăng. Đó là giả thuyết tác động khổng lồ, lý thuyết bắt giữ và lý thuyết đồng hình thành.
Cộng đồng khoa học tin tưởng nhất vào giả thuyết tác động khổng lồ. Các nhà khoa học tin rằng một thiên thể có kích thước bằng sao Hỏa tên là Theia đã đâm vào Trái đất, tạo ra các mảnh vụn đá cuối cùng kết hợp lại để tạo thành mặt trăng. Nhiều nhà khoa học đặt cơ sở ủng hộ lý thuyết này dựa trên thành phần cấu tạo của mặt trăng. Nó được làm từ các nguyên tố nhẹ hơn cho thấy chúng được tạo ra từ các mảnh vụn nhẹ từ vỏ Trái đất chứ không phải các nguyên tố nặng hơn được tìm thấy gần lõi Trái đất.
Lý thuyết bắt giữ nói rằng mặt trăng được hình thành ở một phần khác của vũ trụ và bị lực hấp dẫn của Trái đất bắt giữ khi nó đi qua. Lý thuyết này giải thích sự khác biệt về thành phần của Trái đất và Mặt trăng, nhưng nó có vấn đề vì một vài lý do. Đầu tiên, hầu hết các vệ tinh được chụp không có hình cầu như mặt trăng, và chúng có hình dạng bất thường. Thứ hai, các thiên thể bị bắt giữ không thẳng hàng ngay ngắn với các hành tinh chủ của chúng; Mặt trăng của Trái đất thẳng hàng gần như hoàn hảo với đường hoàng đạo của Trái đất, chuyển động biểu kiến của mặt trời khi nhìn từ Trái đất.
Những người ủng hộ thuyết đồng hình thành tin rằng Trái đất và mặt trăng của nó hình thành cùng thời điểm từ vật liệu tương tự. Tuy nhiên, vì mặt trăng ít mật độ hơn Trái đất nên nhiều nhà khoa học đã hạ thấp lý thuyết này.
