科学界认为，地球与一颗火星大小的原始行星发生碰撞，飞溅的碎片凝聚形成了月球。
目前科学界一般认为，月球诞生于太阳系形成早期，地球当时与一颗火星大小的原始行星发生碰撞，飞溅的碎片凝聚形成了月球。英国《新科学家》杂志最近报道说，美国宇航局戈达德航天中心的科学家以此为基础，模拟了月球刚刚形成时的情形。
初生月球的表面覆盖着熔岩海洋，其表层受到3个来源的热量影响：早期的太阳，刚刚经历过撞击、热辐射很强的地球，以及熔岩海洋自身。模型显示，这些因素会使月球表面产生炽热的大气，大部分集中在面朝地球的那一面，主要成分是气态的钠和二氧化硅。
研究人员说，月球大气层起初可能覆盖了三分之二的月球表面，温度超过1700摄氏度。正对地球的地点压强可能达到上万帕斯卡，大约相当于现今地球海平面气压的十分之一。离该地点越远，压强越低。巨大的气压差产生强劲的风，从正对地球的地点刮向背对地球的一面，速度最高可超过音速，在熔岩海洋上掀起波浪，并将大量物质和能量转移到月球背面。
这个原始大气层非常短命，可能只维持了1000年左右。随着月球逐渐远离地球，表面温度越来越低，熔岩海洋的表层逐渐凝固形成硬壳，大气也越来越稀薄。大气成分有的凝固沉积下来，有的“逃逸”到宇宙空间。