以天体位置来看月球也能称呼为地卫一(EarthI, SolIlla)，但以天体位置来称呼在天文学的术语使用上较为罕见 。
有数种机制都认为月球形成于45.27亿土0.10亿年之前，即大约是太阳系诞生之后的3000万至5000万年 。这些机制包括分裂说、捕获说和地月同源说(孪生说)等 。分裂说认为月球是由于离心力从地壳分裂出去 ， 但要产生如此大的离心力 ， 需要地球在诞生初始时有超高速的自转 。捕获说则认为月球是在成型时被地球引力场捕获的天体，但这种假说需要地球拥有一个有非常大的大气层来消耗月球通过时的能量，减缓月球运动速度 。同源说认为地球和月球形成于同一原生吸积盘，但这种假说无法解释月球上金属铁的匮乏，也不能解释地月系统的高角动量 。
现今主流的地月系统形成理论是大碰撞说:一颗火 星大小的天体(被称为特亚，神话故事中月球女神塞勒涅的母亲)与原生地球碰撞 ， 爆裂出的物质进入环绕地球的轨道，经由吸积形成月球 。
该假说虽然不是很完美，但也许是最好的解释 。在1984年10月有关月球起源会议召开前的18个月，比尔.哈特曼(Bill Hartmann)、罗杰，菲利普斯(Roger Phillips)和杰夫，泰勒(Jeff Taylor)挑战月球科学家同事们:“你们有十八个月的时间，下定决心，回到阿波罗数据 ， 回到电脑中，做所有你们必须做的事 。不要来参加我们的会议，除非你们有了有关月球诞生的话要说” 。1984年夏威夷科纳的会议上，大碰撞假说成为最受欢迎的理论 。
<blockquote>在会议之前 ， 有三种“传统”理论学派，加上少数开始认真思考大撞击理论的人，以及为数众多，认为辩论永远不能解决问题的中间派 。会后 ， 学术界实质上只分为两派:大碰撞阵营和不可知论者 。
大碰撞说认为:在太阳系诞生的早期，巨大的撞击是很常见的 。电脑模拟的大碰撞模型表明，这样的撞击后产生的双星系统具有充分的角动量匹配目前地月系统的轨道参数，而且也可以解释月球具有相对较小核心的原因 。此外，大碰撞说还可以合理解释地月成分的不同:月球的大部分组成成分都来自撞击前的天体，而并不是原生的地球 。但是这个假说仍然不是很完善，例如对陨石的研究却显示内太阳系的其他天体 ， 如火星、灶神星等，其氧和钨的同位素成分和地球不同，而地球和月球有非常相似的同位素成分 。一个合理的解释是导致地月系形成的撞击混合了地球和月球形成时挥发的物质，有可能导致两个天体之间同位素的组成变得均衡，但这种解释仍有争议 。
大碰撞中所释放的大量能量和之后在地球轨道上再作用的物质会熔化地球的外壳，形成岩浆海 。新形成的月球也会产生自己的月球岩浆海，估计它的深度范围为500公里至1737公里(1079英里)，相当于月球自身的半径 。
尽管它准确地解释许多证据，但大撞击假说很难完全解释一切，其中大部分涉及月球的组成成分 。
另外一种假说则认为大碰撞产生了两颗在同一轨道上的卫星，一个就是月球，而另外一个较?。本吨挥性?000公里 。在数千万年后，两个卫星缓慢相撞，最后合二为一 。这种假说解释了月球面地势平坦 ， 另一面则地势起伏不平 的原因 。
2001年，华盛顿卡耐基研究所的一个研究团队报告了对月球岩石同位素最精确的测量值，研究小组惊讶地发现，阿波罗计划所带回岩石的同位素特征，与地球岩石相同，而不同于太阳系几乎所有的天体 。这完全出乎于以前认为的进入轨道形成月球的大部分物质都来自于忒伊亚的想法 。2007 年加州理工大学研究人员宣布，忒伊亚同位素特征与地球相同的概率低于1% 。2012 年发表的阿波罗月球样品的钛同位素分析同样表明，月球和地球的组成成分相同，这完全有悖于大碰撞假说预期的月亮形成于远离地球的轨道或来自忒伊亚 。
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