內燃機車以內燃機作為原動力，通過傳動裝置驅動（dòng）車輪的機車。根據機車上內燃機的種類，在我國鐵路上采用的內燃機大多數是柴（chái）油機。燃油（柴油）在汽缸內燃燒，將熱能轉換（huàn）為由柴（chái）油曲軸輸出的機械（xiè）能，但並（bìng）不用來直接驅動動輪，而是通（tōng）過傳動裝置轉換為適合機車（chē）牽引特性（xìng）要求的機械能，再通過走行部驅動機車動輪在軌道（dào）上轉（zhuǎn）動。

柴油機車使用為廣泛。在（zài）中國，內（nèi）燃機車這概念習（xí）慣上指（zhǐ）的是柴油機車。 內燃（rán）機車（chē）中內燃機和動輪之間加裝台與發（fā）動機（jī）同等重要並符合牽引特性的傳動裝置。傳動裝置有三種：機械傳動裝置、液力傳動裝置和電力傳動裝置。裝有電（diàn）力傳動裝（zhuāng）置的內（nèi）燃機車，稱為電力傳動內燃（rán）機車（chē），以（yǐ）此類推。