內燃機車以內燃機作為原動力，通過傳動裝置驅動車輪（lún）的機車（chē）。根據（jù）機車上內燃機的（de）種類，在我國鐵路上采用的內燃機絕大多數是柴油機。燃油（柴油）在汽缸內燃燒，將熱能轉換為（wéi）由柴油曲（qǔ）軸輸出的機（jī）械（xiè）能，但並（bìng）不用來（lái）直（zhí）接驅動動輪，而是通過傳動裝置轉換為適合機車牽引特性要求的機（jī）械能，再（zài）通過走行部驅動機車動輪在（zài）軌道上轉動。

柴（chái）油機（jī）車使用最為廣泛。在中國，內燃機車（chē）這一概念習慣上指（zhǐ）的是（shì）柴油機車。 內燃機車中（zhōng）內燃機和動輪之間加裝一台與發動機同等重要並符合牽引特性的傳動裝（zhuāng）置。傳動裝置有三種：機械（xiè）傳動裝（zhuāng）置、液力傳動裝（zhuāng）置和電力傳動裝置。裝有電力（lì）傳（chuán）動裝置的內燃機車，稱為電力傳動內燃機車，以此類推。