La teoría dominante que explica la creación de la Luna es la hipótesis del impacto gigante, que sostiene que hace 4.533 millones de años (solo unos 70 millones de años después de la formación de la Tierra), un cuerpo del tamaño de Marte llamado Theia colisionó catastróficamente con la Tierra, arrojando muchos billones de toneladas de magma y rocas a la órbita de la Tierra, que se fusionaron y enfriaron para convertirse en la Luna. Sin embargo, esta teoría no es perfecta: predice que la Tierra tuvo un océano de magma al mismo tiempo, del cual no se puede encontrar evidencia.
Al principio de la historia del sistema solar, cuando los planetas se estaban formando, el sistema solar era un lugar más concurrido. Las órbitas todavía se estaban estabilizando y muchos de los primeros asteroides se degradaron a órbitas inestables que cayeron al Sol y Júpiter o fueron expulsados a los confines del sistema solar. Un punto gravitacionalmente estable para la coalescencia de la roca espacial, el punto L5, tenía una armonía especial con la Tierra. Ubicada dentro de la órbita de la Tierra pero ocupando una posición diferente a la Tierra misma, L5 es el hogar actual de los asteroides troyanos.
A medida que el material se fusionó en L5, finalmente se cree que superó la masa de Marte, lo que provocó que su camino se volviera inestable, oscilando a lo largo de la órbita de la Tierra en lugar de quedarse en L5. Muy pronto, esta oscilación lo puso en contacto directo con la Tierra, en un evento llamado el gran golpe o el gran chapoteo. Se expulsaron toneladas de material y, después de 1 a 100 años, este material se fusionó para convertirse en la Luna, que inicialmente estaba cubierta de océanos de magma. Los astronautas del Apolo encontraron evidencia de estos océanos.
La Luna es peculiar por orbitar la Tierra debido a su gran tamaño relativo. Venus, un planeta de tamaño similar a la Tierra, no tiene lunas a pesar de su masa similar. Marte tiene solo unos pocos, que son muy pequeños, con un radio de menos de 20 km. Así que la asombrosa Luna de la Tierra, una de las más grandes del sistema solar, requiere una explicación especial, dada por la hipótesis del impacto gigante. Las observaciones de que la composición de la Luna es similar a la de la corteza terrestre, pero no a la de nuestro manto, llevaron a los científicos a formular la hipótesis del impacto gigante.