Hầu hết các thiên thạch đi vào bầu khí quyển của Trái đất là các mảnh của tiểu hành tinh từ vành đai tiểu hành tinh. Các thiên thạch được hình thành cách đây hơn 4 tỷ năm trong giai đoạn được cho là giai đoạn đầu của hệ mặt trời.
Khi các hành tinh đang hình thành, một số hành tinh nhỏ bắt đầu hình thành giữa Sao Hỏa và Sao Mộc, nhưng bị xé toạc bởi lực hấp dẫn trước khi chúng có thể ổn định. Các mảnh vỡ này thỉnh thoảng rơi xuống Trái đất dưới dạng thiên thạch.
Các vụ va chạm trong vành đai tiểu hành tinh có thể khiến các mảnh đá vỡ trên đường bay về phía Trái đất. Các thiên thạch cũng có thể xâm nhập vào bầu khí quyển của Trái đất do nhiễu động hấp dẫn trong thời gian dài cuối cùng giải phóng một tiểu hành tinh lớn ra khỏi vành đai. Một số thiên thạch là mảnh vỡ từ Vành đai Kuiper hoặc Đám mây Oort (cả hai đều nằm ở rìa cực của hệ mặt trời), nhưng hầu hết các vật thể trong vùng không gian này là sao chổi băng giá chứ không phải tiểu hành tinh đá.
Các thiên thạch lớn tương đối hiếm, nhưng các vật thể đi vào bầu khí quyển của Trái đất hàng ngày. Theo NASA, có tới 44 tấn mảnh vỡ không gian rơi xuống Trái đất mỗi ngày. Hầu hết các mảnh vỡ có dạng các hạt nhỏ bị đốt cháy hoàn toàn do ma sát của bầu khí quyển của hành tinh.
