原行星是在原行星盘内大小如同月球尺度的胚胎行星。它们应该是由公里尺度的微行星因彼此的重力相互吸引与碰撞而形成的。根据太阳星云形成的理论，原行星在轨道轻微的扰动下和因此导致的巨大撞击与碰撞下逐渐形成真正的行星。

早期的原行星有较多的放射性元素，这些数量由于放射性衰变，会随着时间逐渐减少。来自放射线的热、撞击和重力的压力会使原行星发生局部的熔化，有助于它们增长成为行星。在熔化的区域，较重的元素会向中心下沉，较轻的元素会上升至表面；这种过程就是所知的行星分化。一些陨石的结构中也显示出有些小行星也发生过分化的作用。

形成地球和月球的大碰撞说假设一个巨大的，被称为忒亚的原行星，在太阳系形成的早期与地球发生碰撞。