依据这个假说，在45亿3千3百万年前，就在地球形成后不久，一颗火星大小的小行星以某个倾斜角撞击到地球。撞击毁灭了这颗原行星，并且将地球的一部分，主要是地幔，抛射入太空中。依据这种理论进行的电脑模拟，估计只有2%的原行星物质被抛入太空，进入环绕地球的圆形轨道中，而其中又只有一半在碰撞后的一百年间成为构成月球的原料。无论撞击前的原始地球是如何倾斜和自转，碰撞后的地球一天约为五个小时，并且赤道与撞击后的月球轨道面是一致的。这是近年来关于月球成因的新假设。

撞击的证据来自阿波罗计划带回来的月球岩石，其中所含的氧同位素组成比例与地球的地幔几乎完全一样。化学元素的检查发现月球岩石几乎不含挥发性的元素和轻元素，因而被推断是在极端高温与异常的高热下形成，使这些元素都气化而逃逸了。放置在月球上的测震仪测出月球的铁镍核心，比其他形成理论（例如孪生说）预测的都要小。如此小的核心与大碰撞假说是吻合的，因为这个理论认为月球主要由地球被撞击出的地幔和撞击体的部分地幔组成的，其中并未包含撞击体的核心。（撞击体的核心下沉与地球的核心合并，成为现在的地球核心。）

这个产生月球的撞击过程非常不可思议：一颗火星大小的天体以十分巧妙（恰恰好）的角度撞击原始的地球，既避免将地球完全的毁灭，又能产生大小和轨道都适当的月球，使地球自转轴的进动能够稳定下来。同时，它也稳定了地球的气候，使地球的环境更适合生命的发展。这种撞击成型事件的偶发性，被用来解释在宇宙中生命是非常罕见的（费米悖论）：这种事件的罕见性说明同地球相似气候的罕见性，进一步说明人类存在的罕见性。这种想法是另一个论述——地球殊异假说（Rare Earth hypothesis）的支柱。