內燃機車以內燃機作為原動力，通過傳（chuán）動裝置驅動（dòng）車輪的機車。根據機車（chē）上內燃機的種類，在我國鐵路上采（cǎi）用的內燃機大多數是柴油機。燃油（柴油）在汽缸內燃燒，將熱能轉換為（wéi）由柴油曲軸輸出的（de）機械能，但（dàn）並不用來直接驅動動輪（lún），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，再通過走行部驅動機車動輪在軌道上轉動。

柴油機車使用為廣（guǎng）泛。在中國，內燃機車這概念習慣上指的是柴油機車。 內（nèi）燃機車中內燃機和動輪之間加裝台（tái）與發動機同等重要並符合（hé）牽引特性的傳動裝置。傳動裝置有三種：機（jī）械傳動裝置、液（yè）力傳動裝置和電力傳動裝置（zhì）。裝有電力傳動裝置的內燃機車，稱為電力傳動內燃（rán）機車，以此類推。