月球內部構造
月球的平均密度是3.3464公克/立方公分，是太陽系的衛星之中第二高（僅次於埃歐）。但是，有幾項跡象意味著月球的核心很小，半徑大約只有350公里，甚或更小。月球的核心只佔了月球大小約20%，相較其他大多數的類地型天體幾乎都佔到50%。月球核心的成分仍然不明，但多數都相信其組成金屬鐵的合金與少量的硫和鎳。分析月球自轉相對於時間的變化，顯示核心至少有一部分是熔融的。
大碰撞說
並非只有月球形成，由於月球背面的地殼較厚，表示直徑大約1,000公里的第二顆衛星可能曾存在於月球與地球的拉格朗日點；數千萬年後，這兩顆衛星離地球越來越遠，太陽的潮汐力使得拉格朗日軌道變得不穩定，這顆小衛星最後以緩慢的速度撞擊到月球背面。