关于月球究竟来自何方？它到底是怎样形成的？一直作为一个谜而留在人们心间。因和其他卫星来比，月球有好多奇异之处，让人难以理解。
分裂说
月球起源是个还没有解决的问题，存在好些假说。其中的一类被称为“分裂说”，认为月球是从地球分裂出去的。据认为，在地球历史的早期，地球还处在熔融状态，自转得特别快，每4个小时左右就自转一周。地球赤道部分的物质逐渐隆起，由小而大，越来越大，也越来越高，最后终于脱离地球而被抛了开去，成为独立于地球之外的物质团。此物质团后来逐步冷却并凝聚成为月球。有人甚至认为，月球从地球分裂出去时在地球上留下的“伤疤”，就是现在的太平洋。
这确实是个很巧妙的构思，很引人入胜，可是它遇到了一些难以解释的困难：
没有任何证据表明地球自转曾经达到过那么“疯狂”的程度。
从地球赤道被抛射出去的物质，由它凝聚成的月球，其绕地球运行的轨道应该是基本上在地球的赤道平面内，相差不会很大；现在的实际情况则是，月球绕地球运动的轨道与地球赤道之间相差颇大。
月球如果真的是从地球分裂出去的话，它的化学成分、密度等都应该与地球的一致或差不多，可是事实上不是这样。譬如说：月球上的铝、钙等化学元素比地球上多得多，而镁、铁等则要少得多；地球的平均密度，即每一立方厘米的地球物质是5．52克，月球的平均密度却只有3．34克／立方厘米。
俘获说
“俘获说”是关于月球起源的另一种假说。假说的大意是这样的：月球原来的“身份”可能是环绕太阳运行的小行星，由于某种我们还不清楚的原因，它偶然接近地球，地球的引力“强迫”它脱离原来的轨道并把它俘获，成为自己的卫星。有人还提出这样的概念：这次俘获的宇宙事件，大致发生在离现在35亿年之前，俘获事件也不是一朝一夕就完成的，全过程经历了约5亿年。
“俘获说”设想月球原来是太阳系内的一颗小行星，有它自己的运行轨道，这样的话，月球的化学成分与地球的不同，密度有差异，它的公转轨道与地球的赤道平面不一致，这些就都没有什么问题了。
不过，“俘获说”也有难以自圆其说之处。科学家们指出：一个天体俘获另外一个天体的可能性是有的，只是这种机会实在是太少、太少了。即使发生这种情况，那也应核是一个很大的天体俘获一个小得多的天体。地球的质量是月球的81倍，想要俘获像月球那么大的一个天体，那是远远不够的。说得明白一点，地球是不可能把月球那么大的一颗小行星俘获来作为自己的卫星的，至多也只能改变一下那颗小行星的轨道罢了。
同源说
这里说的“同源”，指的是月球和地球是从同一块原始太阳星云演变而形成的，这是关于月球起源的又一种假说。那么，如何解释月球与地球在物质成分、密度等方面的差异呢？
主张”同源说”的人认为：形成月球和地球的物质虽是在同一个星云中，但两者形成的时间不同，地球在先，月球在后。原始太阳星云演化和发展到一定阶段时，由于尘埃云里面的金属粒子等物质已开始凝集和部分地集中，在地球和其他行星形成时，很自然地吸积了相当数量的铁和其他金属成分，并以此为其核心的主要物质。月球的情况则与地球不同，那时，原始太阳星云中的金属成分已大为减少，它只能吸残余在地球周围的少量金属物质，因而主要是由非金属物质凝聚而形成。在这种情况下，月球物质密度还不到地球的2／3，那是理所当然的。
“同源说”与“分裂说”和“俘获说”一样，都能在一定程度上或多或少地解释月球的成分、密度、结构、轨道等基本事实，但都存在些需要认真予以解决的难题。
宇宙飞船说
第四种假说是月球——宇宙飞船说。这是由前苏联两位科学家瓦西里和谢尔巴科夫于1957年提出来的。该学说的提出远早于首次阿波罗载人登月（1969年7月21日）。他们认为，月球是宇宙中彼岸某角落中的一颗小天体，被外星人改造后，操纵着它来到地球身边，利用地球的引力再加上月球的人为原动力而固定在现有的轨道上。但为什么外星人将月球进行改造后，再开到地球身旁，是什么目的？前苏联两位科学家并未详说。在后来的UFO研究者认为，原来外星人将月球弄到地球身边来是控制地球不变轨，以保证太阳系的相对稳定。
月球的各种奇异特性，奇特的天文参数，空心，坚硬的外壳，月海金属，古老岩山等等，后来“阿波罗”载人登月探得的各种结果，都是否定前三种假说而有利于第四种假说。尽管第四种假说初听起来有点像天方夜谭。然而，科学和认识是无穷尽的，宇宙奥妙也是高深莫测的，不能因我们眼光的狭窄和认识上的肤浅和无知，就将科学真理视为迷信或邪说。地心说和日心说的经历不是最有力地说明此问题吗？月球，确实是一个神秘的世界，它上面的UFO现象，奇特的表现，确实给科学家们出了一道难解的谜题。这正如著名法国作家维克多·雨果曾用这样的语言描绘月球——“月球是梦的王国，幻想的王国。”
对科学家们来说，月球当然也是一个充满梦幻的世界。科学家们推测，月球不仅是开启地球以及众多宇宙之谜大门的钥匙，也是开启太阳系起源之谜大门的钥匙。那些待解之谜在人类登上月球之前就存在了不知多少岁月，直到今天，我们对月球的认识在天文学上仍无明显的进展，反而使科学家们陷入更深的困惑之中。的确，比起实施“阿波罗计划”之前——无论是月球的起源及其自然环境，还是其构成——纵横交织在科学家面前的谜团，像难理的乱麻，现在更是头绪纷繁。但是，如果再结合UFO学的研究，结合考古学的研究，实行多学科联合攻关，相信月球之谜不久必将真相大白。总的来说，月球是被“操纵着”进入地球轨道的结论则更有说服力。如果再与碰撞说联系，能否可以想象月球当初被操纵进入月球轨道时不慎与地球擦边而过，最后才调整到现在这种轨道上。如果这样后假说都有一定道理了。真相如何？还需再探，还需拿到更多的证据。
月球起源新说
包括“分裂说”、“俘获说”和“同源说”在内，关于月球起源的假说至少也有好几十种。尽管如此，科学家们仍然希望有更能说明问题的新假说提出来，因为像月球起源那样复杂的问题，牵涉到许多学科和很多方面，而新的假说可以作为我们研究问题的新的出发点，往往会给我们新的启示和新的线索，使我们对问题的认识更加深入、更加全面。
有关月球起源的一种新假说的主要特点是这样的：
月球原是环绕太阳运行的一颗小行星，一次偶然的机会使它不仅走向地球，而且与地球相撞。被撞“飞”的地球物质脱离地球，最后凝聚成为月球。在这次史无前例的猛烈撞击之前，组成地球的大部分铁和重元素，早已经沉落到地层的深处乃至核心，因此那些被撞“飞”的物质，主要是比较轻的元素。对地球来说，这次撞击带来的是地球的赤道被一下子撞“弯”了。而那些被撞出来的物质却仍然是在原先的位置上。这就能解释为什么月球不是在地球赤道平面内绕地球转的缘故。
要解决月球究竟是从哪里来的这么一个很重要的问题，看来还需要做大量的探讨和研究工作，不大可能在比较短的时期内获得比较彻底的解决。
月亮不是“独生女”
有词日：“寂寞嫦娥舒广袖，万里长空且为忠魂舞。”（毛泽东词）“嫦娥应悔偷灵药，碧海青天夜夜心。”（李商隐诗）远在38万千米之外的“嫦娥”在太空中，孤孤单单显得十分落寞。
为什么地球不像木星、土星那样有庞大的卫星系统？即使比不上巨行星，可为什么还比不上比它小得多的火星？火星尚且有两颗卫星呢！
一些科学家也为此“不平”。他们认为，地球当初可能有过许多卫星。主张“俘获税”的阿尔文就是其中之一。他认为，在地球抓获月球之前，月球自己也是“儿子成群”，有十来颗较小的卫星在周围绕转，可是当月球被地球俘虏之后，它在绕地球运动的过程中对这些原来的小卫星进行了“扫荡”，把它们一个个鲸吞殆尽。这些小卫星落人月球之内，变成一个个至今尚在的“月瘤”。
阿尔文的观点是否正确，目前很难下结论，因为7亿年前的地球及地球的天空状况，是不易找到观测依据的。何况，阿尔文提出的“俘获说”，本身还有待于继续论证呢。
20世纪80年代，英国天文学家琼斯·朗库恩旧话重叙，提出了类似的观点；认为在数十亿年前，地球虽然只有月球一颗卫星，但月球本身并不孤单寂寞，因为它自己也有“子女”，大约有十来颗绕月球旋转的小天体。对于这种卫星的卫星，天文学家们还没有适当的名称来称呼它，所以这儿姑且称之为“小卫星”。朗库恩认为，这些“小卫星”的直径在30千米以上，但由于它们的轨道并不稳定，所以在距今42～38亿年间，一个个坠落到月面上，形成了一个个月海。小卫星的陨落使月球摇晃起来，当它再回到平衡状态时，自转轴就会有一定的变化。有趣的是，他的这种观点，从登月者取回的月岩研究中得到了一定的证实。
其实我们只要把“月亮”的概念稍稍扩大，不限定一定要是“冰清玉洁”的月轮这个球形的天体，那地球确实不止一颗卫星，而是有三个。其中另两个“月亮”不易见到，因为它们不过是两大团气体。它们与“脱罗央小行星”一样，与月球、地球构成了两个等边三角形：一个在月球前60°，一个在月球后60°，都处于“平动点”上。
这两个气体卫星是波兰天文学家科尔杰列夫斯基在1956年发现的。因为它们十分稀薄，所以只有到高山上，在大气相当透明的情况下，才可见到两块朦胧的、微微发光的光斑，角直径不过几度。由于不易观测，所以，至今人们对它们的了解很少，连质量也没有测出呢！
这两个“气体月亮”以后会不会如几十亿年前的行星、卫星演化那样，慢慢收缩、凝聚成真正的小月球呢？从目前的条件看来，基本上没有这种可能了，因为当年促进行星、卫星形成的条件早已不复存在，至少那些用来形成星体的“原材料”已经寥寥无几，再也凝聚不起来了。这真像当初几百万年之前，猿类会逐渐演化为人，但今天的猩猩却永远不会再脱离动物界，其间的道理是一样的。
20世纪90年代之后，随着计算机科学的神奇发展，不少科学家已可用来作太古时代的模拟试验。1997年，日本东京大学和美国科罗拉多大学的研究人员通过几年的协力攻关，终于合作开发出了一种模拟“大碰撞”演化过程的计算程序。这样他们已可以让人们在荧屏上目睹40多亿年前发生的那次严重“交通事故”的演变全过程。
他们仔细地调整各种初始条件，如碰撞的那个大星子的质量，当初的相对速度、碰撞的角度……不厌其烦地试验了27次，每一次都显示出地球在碰撞过程中所经受的磨难，相当多的物质与粉碎的星子在地球周围不断弥散开来，慢慢地形成一个绕地球的由气体、尘埃及碎块组成的环带——就像现在见到的土星光环那样，环以后则是凝聚为月球的过程，但研究人员惊讶地发现，有时最后形成的月球却是2个，它们一大一小，一近一远，相映成趣。而出现这种状况的可能性在1／3以上。当然最后的结果还是殊途同归，计算机告诉人们，这种“双月奇观”只有短短几百年时间，地球强大的引力使那个小而近的“月球”维持不了多久就会坠落消失。
这种模式的意义还可帮助人们探讨行星光环的起源和演化，因而受到了世界的关注。
神秘的月球
在人类的心目中，月球永远是神秘的。
月球是地球黑夜的光明使者，那皎洁如玉的月光，笼罩着诗一般的气氛。自古以来，它激发了人们多少美丽的想象。嫦娥奔月、吴刚伐树、玉兔捣药，虽说“高处不胜寒”，却也“别有天地开”。然而，当代科学对于月球环境的了解，则会令古人大失所望：这里是一个极端死寂和干燥的荒凉世界，布满了大大小小的坑穴（环形山）；月面有日照的地方可达127℃，夜晚则降到一183℃。
在太阳系中，月亮是离地球最近的一颗卫星，相距大约30多万公里，直径约为3456公里。月亮本身会自转，自转的速度很慢，每小时只有16．56公里左右。大约是地球自转速度的1／13。由于它是地球的卫星，因此在自转的同时，它也不停地循着椭圆形轨道绕地球公转。由于轨道是椭圆的关系，它与地球间的距离也就时时在变化：最近的距离约为354341公里，最远时则高达564336公里之遥，差距相当大。
月亮在自转与公转同时进行之下，产生了一个相当有趣的现象，那就是在地球上看月亮的话，看到的永远是同一面。这究竟是什么缘故呢？原来月球自转一周的时间恰好和公转的时间相同，都是27日零8小时，因此，它永远都是以同一面朝向地球，一副“犹抱琵琶半遮面”的姿态。使得人类一直无法欣赏到她神秘的背影。一直到公元1959年，俄国发射一艘太空船——月球3号，绕到月球的背面拍摄，人类才得以见到月球背面的真面目。
在月球生有许多奇妙的现象，是人类无法在地球上体会到的。由手月球自转的速度相当慢，因此月球上的日、夜长度分别等于地球上两星期之久，换句话说，在月球上渡过一昼夜的话，就相当于是地球上一个月呢！
此外，由于月球的引力只有地球的1／6，因此，一位在地球上体重为60千克的人类，到达月球以后就剩下10千克了。在此种低引力的作用下，在月球上的一切行动都有如腾云驾雾般，想要脚踏实地反而不容易呢！当年阿姆斯特朗等太空人背着沉重的装备步下太空舱时，就尝过这种飘飘然的滋味。根据阿姆斯特朗等人的描述，任何人随意一跃都可以跳离地面20几公尺，在那儿即使跌倒了，也能像电视的慢动作一样，缓缓着地。
1969年7月至1972年12月，在美国执行“阿波罗”登月计划的过程中，宇航员拍下了一些月球表面环形山的照片，从这些照片上看，环形山上分明留有人工改造过的痕迹。
例如，在戈克菜纽斯环形山的内部，可以看出有一个直角，每个边长为25公里；在地面及环壁上，还有明显的整修痕迹。更为独特的是另一座环形山，它的边缘平滑，过于完整；环内呈几何图形，有仿佛是划出来的平分线，在圆周的几何中心部位，有墙壁及其投影。该山外侧有一倾斜的坡面，其形状有如完整的正方形，在正方形内有一个十字，把正方形等分成对称的几部分。
其实，有关月球的多种令人不解现象，在近200年间人类对月球的观测过程中，已被陆续发现。
1821年底，约翰·赫谢尔爵士发现月球上有来历不明的光点。他说，这光点是同月球一起运动着，因而它绝不可能是什么星星。