主条目：大碰撞说
"长期以来的碰撞理论面临的挑战之一是，一个火星大小的撞击体，其成分可能与地球有很大的不同，很可能会给地球和月球留下不同的化学成分，而事实并非如此。"—NASA[1]。
月球样本61016，更广为人知的名字是“大骡子（英语：Big Muley）”。
一些理论认为，在44.25亿年前太阳系形成的早期，原地球没有大卫星，地球基本上是岩石和熔岩。特亚，火星大小的早期原行星撞击地球的方式使地球喷出大量物质。这些喷出物的一部分以逃逸速度进入太空，但其馀的在绕地球轨道上合并成一个球体，形成了月球
该假说要求一个直径约为当前地球90%的原地球与另一个直径为火星（地球直径的一半，质量的十分之一）的天体发生碰撞。后者通常被称为特亚，是希腊神话中月球女神塞勒涅（英语：Selene）的母亲的名字。为了使系统得到足够的角动量来匹配当前的轨道配置，需要这样的尺寸比。这样的撞击将把足够的物质送入地球轨道，最终积累形成月球。
电脑模拟显示需要倾斜的撞击，以形成长臂状体，然后断裂形成构成月球的主要物质。这种碰撞所涉及的能量令人印象深刻：可能有数万亿吨物质被熔化和蒸发。在地球这一部分，温度会上升到10,000 °C（18,000 °F）。
与太阳系中其它岩石行星和卫星比较，月球有著相对较小的铁核心，可以解释为特亚的核心大部分合并到地球的核心来解释。月球样本中缺乏挥发物，部分原因也是碰撞的能量导致。在环绕地球轨道的物质重新生成过程中，释放的能量足以融化月球的大部分，从而产生岩浆海洋。
新形成的月球的轨道距离约为今天的十分之一，由于潮汐摩擦将两个物体的旋转产生的角动量转移到月球的轨道运动中，因此月球向外盘旋。在这一过程中，月球的自转与地球发生了潮汐锁定，因此月球的一侧始终朝向地球。此外，月球将与地球上任何先前存在的小型卫星相撞并合并，这些卫星将共享地球的组成，包括同位素丰度。从那时起，月球的地质状况就更加独立于地球了。
2012年一项关于月球上锌同位素贫化的研究发现，挥发性贫化的证据与地球和月球的大碰撞起源一致[8]。2013年，一项研究表明，月球岩浆中的水与碳质球粒陨石中的水无法区分，在同位素特征（英语：Isotopic signature）方面与地球的水几乎相同[9][10]。