L'analyse des roches recueillies sur la Lune lors des missions Apollo a permis d'établir que l'astre s'est formé il y a 4,5 milliards d'années, soit quelques millions d'années après la Terre.
La théorie dominante consiste à dire que la Lune aurait été créée lors de la collision entre un corps de la taille de Mars (Théia) et la Terre. Les roches éjectées lors de cette collision se seraient progressivement agglomérées sous l'effet de la gravitation et auraient formé la Lune.
Cependant, d'autres théories existent pour expliquer la formation de notre satellite.
La plus ancienne consiste à dire que les deux astres auraient été créés simultanément, au moment de la formation du Système solaire. Cette théorie n'explique en revanche pas pourquoi la révolution de la Lune ne se fait pas dans le plan équatorial.
Une autre théorie consiste à dire que la Lune aurait été éjectée d'une Terre primordiale en raison d'une vitesse de rotation trop élevée. Cependant, il est fort peu probable que la vitesse de la Terre primordiale ait été suffisante pour que cela puisse se produire.
Une troisième théorie avance l'idée que la Lune serait initialement un astre errant qui aurait été capturé par le champ gravitationnel terrestre. Toutefois, la nature des sols lunaires, dont la composition est très proche de celle de la Terre, tend à infirmer cette hypothèse.

Le programme Artemis de la NASA a pour objectif d'établir une base permanente sur le sol lunaire, en profitant des ressources présentes ainsi que du matériel transféré depuis la Terre. Mais avant cela, de nombreux défis technologiques restent encore à relever.
On rappelle l'expression permettant de calculer la valeur de l'interaction gravitationnelle entre deux objets de masses m_{\mathrm{A}} et m_{\mathrm{B}}, distants de d_{\mathrm{AB}} :

F_{\mathrm{g}}=G \cdot \frac{m_{\mathrm{A}} \cdot m_{\mathrm{B}}}{{d_{\mathrm{AB}}}^2}

F_{\mathrm{g}} : valeur de la force d'attraction gravitationnelle (N)
G : constante de gravitation universelle (N·m²·kg^-2)
m_{\mathrm{A}} et m_{\mathrm{B}} : masses des corps en interaction (kg)
d_{\mathrm{AB}} : distance entre les corps (m)