Il y a environ 4,5 milliards d'années, un astéroïde de la taille de la planète Mars heurte la Terre en formation, lui arrachant une partie du manteau.
La plus grande partie du matériau éjecté forme d'abord un anneau dense autour de la Terre, qui finit par s'agglomérer pour former un seul corps : la Lune.
La Lune est en orbite autour de la Terre dont elle s'éloigne petit à petit. Elle est aussi en rotation sur elle-même et sa rotation s'est ralentie pour se synchroniser avec sa révolution terrestre, ce qui fait qu'elle nous montre toujours le même côté : sa face visible.
La Lune a subi un fort bombardement météoritique durant ses 750 premiers millions d'années, puis un intense volcanisme, dont les remontées de magma ont créé de vastes plaines sombres, appelées mers (mare), car l'on croyait initialement qu'il s'agissait d'étendues d'eau : mer de la Tranquilité, mer de la Sérénité, mer des Pluies,...
Un des grands cratères d'impact les plus récents est celui dit de Tycho, qui date d'environ 100 millions d'années : il est observable dans la partie inférieure de la face visible de la Lune.