內燃機車以內燃機（jī）作為原動力（lì），通過傳動裝置驅動車（chē）輪的機（jī）車。根據機車上內燃機的種類（lèi），在我國鐵路（lù）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（huàn）為由柴油曲軸輸出（chū）的機械能，但並不用來直接驅（qū）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械能，再通過走行部驅動機車動輪在軌道（dào）上轉動。

防爆柴（chái）油機車使（shǐ）用最為廣泛。在中國，內燃機車這一概念習慣上指的（de）是柴油機車。 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（bìng）符合牽（qiān）引特（tè）性的傳動裝置。傳動裝置有（yǒu）三（sān）種：機械傳動裝置、液力傳動裝置和（hé）電力傳動裝置。裝有電力傳動裝置（zhì）的內燃機車，稱為電力傳（chuán）動內燃機車，以此類推。