Ay nasıl oluştu sorusunun en yaygın kabul gören cevabı, dev çarpışma hipotezidir. Bu hipoteze göre, Ay, Dünya’nın oluşumundan kısa bir süre sonra, yaklaşık 4.5 milyar yıl önce, Dünya’ya çarpan ve Theia adı verilen Mars büyüklüğünde bir gezegenin fırlattığı parçalardan oluşmuştur. Bu çarpışma sonucunda Dünya’nın yüzeyinden kopan toz ve kaya parçaları zamanla bir araya gelerek Ay’ı meydana getirmiştir. Bu hipotez, Ay’ın Dünya’ya çok benzeyen ama bazı farklılıklar da gösteren bileşimini açıklamaktadır.
Dev çarpışma hipotezinin alternatifleri arasında yakalama hipotezi, bölünme hipotezi, birlikte oluşum hipotezi ve gezegenimsi çarpışma hipotezi sayılabilir. Yakalama hipotezi, Ay’ın başka bir yerde oluşup Dünya’nın kütleçekimine yakalandığını öne sürer. Bölünme hipotezi, Dünya’nın çok hızlı döndüğü için bir parçasının koparak Ay’ı oluşturduğunu savunur. Birlikte oluşum hipotezi, Ay ve Dünya’nın aynı anda aynı malzemeden oluştuğunu iddia eder. Gezegenimsi çarpışma hipotezi ise Ay’ın çok sayıda küçük gezegenimsinin çarpışması sonucu oluştuğunu ileri sürer. Ancak bu hipotezlerin hiçbiri dev çarpışma hipotezi kadar kanıt ve destek bulamamıştır.
