توجد عدة نظريات تفسر نشأة القمر، وتُعد نظرية الاصطدام العملاق الأكثر قبولاً بين العلماء، حيث تفترض أنه قبل نحو ٤.٥ مليار سنة اصطدم جسم بحجم كوكب المريخ بالأرض، ما أدى إلى تناثر مواد منصهرة في الفضاء تجمعت لاحقاً لتشكل القمر، كما توجد نظرية الانفصال التي تفترض أن القمر كان جزءاً من الأرض وانفصل عنها، ونظرية الأسر التي ترى أنه تشكل في مكان آخر ثم جذبته جاذبية الأرض، إضافة إلى نظرية التكوين المشترك التي تفترض أن الأرض والقمر تشكلا معاً من القرص الكوكبي نفسه، وتعكس هذه النظريات تطور الفهم العلمي لتاريخ النظام الشمسي.

تُعدُّ فرضية الاصطدام العملاق النظرة الأكثر قبولاً حاليًا لتفسير نشأة القمر، وتفيد بأن جرمًا سماويًا بحجم كوكب صغير يُدعى «ثيا» اصطدم بالأرض البدائية قبل نحو 4.5 مليار سنة، فأطلقت هذه الصدمة كميات هائلة من الصخر والمعدن إلى مدارات قريبة لتكوّن قرصًا من الحطام حول الأرض، ومن هذا القرص تجمّع القمر وتحوّل إلى جرم مستقل. تفسّر الفرضية التشابه الكبير في التركيب النظائري للصخور القمرية والأرضيّة، والانزياح في العناصر المتطايرة، والزخم الزاوي للنظام الأرض-القمر، كما تفسّر نشأة قرص الحطام وعمليّة التراكم التي أدّت إلى تكوّن القمر خلال زمن جيولوجي قصير نسبياً.

أكثر النظريات العلمية قبولًا لتكوّن القمر هي نظرية الاصطدام العملاق، التي تفترض أن أجسامًا ضخمة اصطدمت بالأرض في مرحلة مبكرة من تاريخ النظام الشمسي، فنتج عن هذا الاصطدام سحابة من الحطام تهامت حول الأرض وتجمعت تدريجيًا مشكلة قرصًا من المواد التي تكاثفت فيما بعد لتكوّن القمر. تفسّر هذه النظرية التركيب الكيميائي المشابه بين قشرة الأرض والقمر وتفسير بعض خصائص الزخم الزاوي والمدارات، وتُعد الإطار التفسيري الأوسع لتكوين القمر في المجتمع العلمي الحديث.

تُعد فرضية الاصطدام العظيم الأكثر قبولًا لدى المجتمع العلمي لشرح نشأة القمر، وتنص على أن جسمًا كوكبيًا بحجم كوكب المريخ يُدعى ثيا اصطدم بالأرض المبكرة قبل نحو 4.5 مليار سنة، فتناثرت أجزاء كبيرة من الغلاف الصخري والوشاح إلى المدار فتكاثفت لاحقًا مشكلة القمر. تدعم هذه الفرضية تشابه تركيب النظائر الكيميائية بين قشرة الأرض والقمر، وسلوك الزخم الزاوي لنظام الأرض-القمر، وتفسر فقدان القمر لعنصر الحديد بكميات كبيرة مقارنة بالأجرام النجمية الأخرى. طرأت عليها تعديلات ونماذج أمثلة تتناول زاوية وسرعة الاصطدام وكميات المادة المنثورة، وما تزال الأبحاث والمحاكاة الحاسوبية والمهمات القمرية تعمل على تحسين التفاصيل وفهم اختلافات التركيب الدقيقة بين الأرض والقمر.

جيولوجيا القمر فرع علمي يدرس سطح القمر وبنيته وتركيبه وتاريخه الجيولوجي، وقد تطور مع تقدم الرصد الفضائي وجلب العينات القمرية. يدور أحد أسئلته الكبرى حول أصل القمر، وتعد فرضية الاصطدام العملاق أكثر النظريات قبولاً، إذ تفترض أن القمر نشأ من حطام اصطدام هائل بين الأرض المبكرة وجسم كبير قريب من حجم المريخ. يبين تاريخه المبكر أنه كان منصهراً ثم بدأ محيط الصهارة القمري في التبلور، فغاصت المعادن الكثيفة وتشكلت القشرة والبحار والمرتفعات عبر مراحل طويلة من الاصطدامات والبراكين والتبريد. ويقدم القمر سجلاً مهماً لفهم نشأة الأرض والنظام الشمسي الداخلي.