內燃機車以（yǐ）內燃機作為原動力，通過傳動裝置驅動車輪的機車。根據機車上內燃機（jī）的種類，在我國鐵路上采（cǎi）用的內燃機絕大多數是（shì）柴（chái）油機。燃油（柴油）在（zài）汽缸內燃燒，將熱能轉換為由柴油（yóu）曲軸輸出的機械能，但並不用來直接（jiē）驅動動輪，而是通過傳動（dòng）裝置轉換為適合機車牽引特性要求的（de）機械能，再通過（guò）走行部驅動（dòng）機車動（dòng）輪在軌道（dào）上轉動。

柴油機車使用最為廣泛。在中國，內燃機車這一概念習慣上指的是柴油機車。 內（nèi）燃機（jī）車中內燃機和（hé）動（dòng）輪之間加（jiā）裝一台與發動機同等重要（yào）並符合牽引特性（xìng）的傳（chuán）動裝置。傳動（dòng）裝置有三種：機械傳動裝置、液力傳動裝置和（hé）電力傳動裝置。裝（zhuāng）有（yǒu）電力傳動裝置的內燃機車，稱為電（diàn）力傳動內燃機車，以此類推。