Ay'ın iç yapısının oluşumu, en çok kabul gören Büyük Çarpışma Hipotezi'ne göre şu şekilde gerçekleşmiştir: Yaklaşık 4,5 milyar yıl önce, Mars büyüklüğündeki Theia adlı bir ön-gezegen, Dünya'ya çarparak genç gezegenimizden devasa parçalar koparmış ve bu parçalar uzaya saçılmıştır. Kütleçekimi nedeniyle bu uzaya fırlayan parçalar birbiriyle birleşmiş ve bugün Ay adını verdiğimiz uydumuzu oluşturmuştur. Ay'ın iç yapısı şu katmanlardan oluşur: Çekirdek: Yoğun, metalik bir çekirdek olup, büyük ölçüde demir ve bir miktar nikelden oluşur. Manto: Olivin, piroksen ve klinopiroksen minerallerinden oluşur. Kabuk: Başlıca oksijen, silikon, magnezyum, demir, kalsiyum ve alüminyum elementlerinden oluşmuştur.