Su origen viene de la propia Tierra ya que se descubrió que la composición de la Luna era la misma que la de la superficie terrestre. La explicación de la formación de la Luna es que ésta se originó a partir de los pedazos que quedaron tras una colisión con un cuerpo celeste del tamaño de Marte; ésto supuso la creación de la hipótesis del gran impacto: teoría científica que afirma que la Luna se originó por una colisión entre la Tierra y un pequeño planeta llamado Orfeo. Esta teoría también explica la gran inclinación axial del eje de rotación terrestre que habría sido provocada por el impacto.
La enorme energía suministrada por el choque fundió la corteza terrestre al completo dejando caer gran cantidad de restos incandescentes al espacio. Con el tiempo, se formó un anillo de roca alrededor de nuestro planeta hasta que se formó la Luna. Su órbita inicial era mucho más cercana que la actual y el día terrestre era mucho más corto porque la Tierra rotaba más deprisa. Durante millones y millones de años, la Luna ha estado alejándose lentamente de la Tierra.
Una vez formada, la Luna experimentó un periodo cataclísmico, entre 3800 y 4000 millones de años, en el que la Luna y los otros cuerpos del Sistema Solar sufrieron violentos impactos de grandes asteroides. Este período, conocido como bombardeo intenso tardío, formó la mayor parte de los cráteres observados en la Luna. Más tarde se produjo una época de formación de volcanes que conllevó a la emisión de grandes cantidades de lava, que llenaron las mayores cuencas de impacto formando los mares lunares y que acabó hace 3.000 millones de años. Desde entonces, poco más ha cambiado en la superficie lunar aparte de la formación de nuevos cráteres debido al impacto de asteroides.