內燃機車以內燃機作為原動力，通過傳動裝置驅（qū）動車輪的機車。根據機車上（shàng）內（nèi）燃機的種類，在我國（guó）鐵路上采用的（de）內燃機大多數是柴油機。燃油（柴油）在汽缸內燃燒，將熱能轉換為由柴油（yóu）曲（qǔ）軸輸出（chū）的機械能，但並不用來直接（jiē）驅動動輪，而是通過傳動裝（zhuāng）置轉換為適（shì）合機車牽引特性要求的（de）機械能，再通過（guò）走（zǒu）行部（bù）驅動機車（chē）動輪在軌道上（shàng）轉動。

柴油機車使用（yòng）為廣泛。在中（zhōng）國，內燃機車這概念習慣上指的是柴油機車。 內燃機車中內（nèi）燃機和動輪之間加裝台與發動機同等重（chóng）要並符合（hé）牽（qiān）引特性的傳動裝置。傳動裝置有三種：機械傳動裝置（zhì）、液力傳動裝置和電力（lì）傳動裝置。裝有（yǒu）電力傳動裝置的內燃機車，稱為電力傳動內燃（rán）機車（chē），以此類推。