对于月球究竟是如何起源的这一问题，有科学家提出月球是地球早期与另一个天体发生激烈碰撞产生的。换句话说，月球是在一次“大撞击”之后，从母体地球中撕掏出来的一块而形成的。关于月球起源的假说有很多种，归纳起来大致可分为四种，即共振潮汐分裂说、同源说、浮获说和撞击成因说。
1．分裂说
这种假说坚持月球是地球的亲生女儿观点，即认为月球是从地球中分裂出来的。坚持这一假说的科学家认为，在地球形成的早期，地球呈熔融态，由于潮汐共振作用，地球自转不稳定，即使只考虑地球和月球的角动量，当时地球自转的周期也仅有4小时，加上太阳的潮汐作用，地球的自转周期可缩短到2小时。因此这类科学家相信，在历史的早期，地球的自转速率比现在要高得多。
假设当初的地球是熔融状态，那么地球物质在地赤道面上将会出现一个膨胀区，使在赤道面上的一部分熔体分离，或者说在地球高速自转情况下，这部分熔融物质从赤道区被甩了出去。而月球正是这部分被甩出去的物质在地球附近的行星际空间凝聚，冷凝后形成的。一些持这种假说的人还认为，地球上的太平洋就是分裂出月球后留下的“疤痕”。由于这种假说提出月球是从地球分离出去的，因此这种假说被形象地比喻为“母女说”。不过，由于这种月球形成假说不符合地月系的基本特征，因此这一假说已经被大多数科学家所摈弃。
2．同源说
这一假说坚信月球与地球是平等的姐妹或兄弟的关系，即在太阳星云凝聚过程中，月球与地球同时形成。
坚信这一假说的科学家认为，在原始的太阳星云内，星球与太阳的距离取决于其自身的温度和化学成分。太阳系的各个行星是在星云中不同的区域、由不同化学成分的星云物质凝聚、吸积而形成的。月球与地球在太阳星云中相距较近，形成过程相似，属于同时形成的“兄弟”。但同源说及其模式与太阳星云的凝聚过程和地月系的运动特征不完全相符，因此这一假说也是不尽如人意的。
3．俘获说
俘获说认为月球是被地球抢过来的“女儿”。主张俘获说的科学家们认为，地球和月球处在太阳星云的不同部位，由化学成分不同的星云物质凝聚而形成。月球原来的运行轨道与地球的轨道面交角很小（约5度），当月球运行到地球附近时，约在距离为10个地球半径的范围内，月球可能被地球俘获而成为地球的卫星。不过，这一假说只能解释部分观测事实，不能完全令人满意。于是，仍有许多科学家不断地另辟蹊径，以提出新的假说。
4．撞击说
撞击成因说是最新提出的一种假说，一经提出立刻引起了科学界人士的极大关注。因为这一假说能解释更多的观测事实，是目前最合理的月球起源假说。
撞击成因说的另一种叫法是“大碰撞分裂说”。这一假说认为，地球早期曾受到一个如火星大小的天体的撞击，撞击的碎片（即两个天体的硅酸盐幔的一部分）最终形成了月球。撞击成因说可以合理地解释地月系统的基本特征，如地球自转轴的倾斜与自转加速、月球轨道与地球赤道面的不一致、月球是太阳唯一的与主行星质量比为1/81的卫星、月球富含难熔元素而匮乏挥发性元素和亲铁元素、月球的密度比地球低以及月球形成初期曾产生过广泛熔融、存在过岩浆洋等事实。因此这一假说是目前最为合理、最为成熟的月球起源学说。
从大量的观察和登月活动来看，从目前来看，月球表面并不存在生命的迹象。那么月球的表层下到底是一个怎样的世界呢？是否真的存在一个“生命世界”呢？
瓦西里和晓巴科曾是前苏联著名的天体物理学家，他们曾大胆提出这样一个假说。他们一致认为，月球可能是外星人的宇航站，月球是空心的，在它的表层下存在一个极为先进的文明世界。这种胆大且离奇的假说一经提出，立即震惊了科学界，并引起了巨大的震动。
在这一假说提出后，科学家很快联想到在1969年7月“阿波罗”在探月过程中曾发生过的一件事。当时当两名宇航员回到指令舱后，登月舱突然失控坠毁在月球表面，设置在里坠落点72公里处的地震记录仪，记录到了长达15分钟的震荡声，这种声音犹如一只大钟和大锣鼓所发出的声响。在“阿波罗12号”探月时，碰撞月球所发出的回声持续了4小时。如果说月球是实心的话，那么这种声音最多也只能持续一分钟左右。另外月震的震级很弱，但震动持续时间却很长。这一切的事实似乎证实了“月球是空心的”这一假说。
然而，又有科学家提出了质疑，他们认为，月震持续时间之所以比地震长，是因为月球上没有水和表面松散的沉积层。而地球上正是因为有水和松散沉积层对地震有一定的吸收作用，才使地震波很快衰减。还有科学家认为，月球并非是空心的，其内部是由月核，月幔，及月壳组成的，和地球的内部结构完全相同。
1.月球的年龄
经对月球上的岩石标本研究表明，结果简直令人难以置信。从月亮上采集的90%的岩石标本要比地球上90%的最古老的岩石还要古老。由宇航员尼尔.阿姆斯朗从静海收集到的第一块岩石被测定具有超过36亿年的历史，其他岩石经鉴定后，证实具有43亿年、45亿年和46亿年的年龄。其中有一块岩石存在年代更久，经研究竟然已经存在有53亿年之久了。相比之下，在地球上被发现的最古老的岩石只有37亿年。于是一些科学家认为，月球形成的时间远比我们的太阳系形成的时间要早。
2.月球上的粉尘比月球岩石还要古老
从对静海收集的尘土分析的结果来看，关于月球年龄的问题确实变得让人头痛。根据化验结果，月球上的尘土要比岩石还要久远10亿年。这个现象在逻辑上几乎不可能。因为通常情况下，尘土是由它旁边的岩石退化而来的，而化学分析结果竟显示，月球的粉尘并不是来自于其附近的岩石，而是来自其他的地方。
3.月球“大钟”
在“阿波罗”登月探险中，当登月舱着陆并抛弃第三级火箭时，登月舱都重重地撞击到了月球坚硬的表面。每一次撞击都感觉月球像一只大钟被敲击一样，振动持续了一至四个小时。NASA不情愿地指出月亮是真空的。可是，除了从声音上来判断外，关于月球是真空的这种说法，并没有其他令人信服的证据。
4.月亮的阴影区
据早期的天文观测者们推测，月球的阴影区为一片干涸的海洋。可是这些“月海”很奇怪的集中于月球的一侧。宇航员们发现那些月海区域的表层极难被钻透。对那里采集的尘土分析显示那些地区有地球上极其罕见的金属如钛、锆、钇、铍。这些发现让科学家们很震惊，同时也感到一筹莫展，因为要想使这些金属熔化，需要大量的热量和极高的温度(约4500度)以使它们与周围的岩石结合。
5.不生锈的纯铁
前苏联和美国都进行过登月活动，而他们带回的月球尘埃中都含有纯铁的颗粒。前苏联人宣称由遥远月球探测器“佐德20”号取回的纯铁颗粒在地球上几年后也不生锈。纯铁不生锈在地球上闻所未闻。不过地球上也有一个令人难以解释的例外：印度新德里有一根纯铁的柱子，从不生锈，至今也没有人能给出合理的解释。
6.月球的放射性
虽然月球具有极强的放射性，但当“阿波罗13”号宇航员在使用热探测器时发现了异常高的读数。这表明在亚平宁山脉以下有高温热流。事实上，一位月球研究专家承认，当我们看到这些数据后都惊呼：“喔，上帝，这块地方将被熔化！它的核心一定很热”。但那却是谜。因为月球的核心根本不热，反而很冷。根据推测，月球是中空的。月球表面的辐射“令人难堪”的高，而且原因不明。地球的这些热核辐射材料，如铀、钍、钾从何而来？如果是从月核而来（尽管这不可能），又是如何来到月球表面的呢？这些对于我们都是难解地迷。
7．在干燥的月球上空有大量的水蒸气云团
从几次对月球的挖掘实验都可以看出月球是个极其干燥的世界。一位研究月球的专家讲过，它比地球的戈壁滩还要干燥100万倍。早期的阿波罗计划根本找不到一点一滴的水。但是“阿波罗15”号发现月球表面有259千米大的水蒸气云团。万分震惊的和窘迫的科学家们猜想两个被登月宇航员抛弃的水箱可能是云团的起因。可是事实上，两个水箱是不可能制造出这样庞大的云团的。他们甚至还想到宇航员们排在月球上的尿液，但这些数量极少的尿液更不可能会产生出如此巨大的云团，这些云团好像是来自月球的内部。
8.月球玻璃状的表面
从多次进行的登月探险活动中可以看出月球表面是一层玻璃状的物质。这个现象提示了月球曾受过高温热源的烘烤，专家们分析结果证明这种现象可能是由于大量小陨星的撞击。有一种看法认为，一次三万年以前的猛烈太阳的火焰产生了这些变化。有专家称，月球的这种玻璃状表面与核武器造成的效果十分相似，而月球表面的这种高核辐射性与这一解释相吻合。
9.月球的怪异磁场
早期对月球进行研究的专家声称，月球的磁场很弱或月球上根本就没有磁场，但是从月球带回的月岩显示它们被很强的磁场磁化了。这对NASA的科学家们又是一次冲击。因为他们以前总是假设月岩是没有磁性的。对于月球的这种很强的磁场来源，至今没有科学家能给出合理的解释。
10.奇异的高密度物质团
据早期月球轨道的观测显示，在玛丽亚山区的下面聚集着一些高密度的物质。NASA还报告这些高密度物质区还引起飞越其上空的飞船式探测器微微向下俯冲并加速。这显示月球下面有隐藏的结构。科学家们还指出这些物质具有极高的密度，状态如牛眼睛一般。有科学家指出，至今没有人知道这下面到底是一种什么样的东西。