內燃機車以內燃機作為原動力，通過傳動裝置驅動車輪的機車。根據（jù）機車上內燃機的種類，在（zài）我國鐵路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）為由柴油曲軸輸出的機械能，但並不用（yòng）來直接驅動動輪，而是通過傳動裝（zhuāng）置轉換為適合機車牽引特性要求的機械（xiè）能，再通過走行部驅動機車動輪在軌道上轉動。

柴油機車使用最為廣泛。在中國（guó），內燃機車這一概念習慣上指的是柴油機車。 內燃機車中內燃機和動輪（lún）之間加裝一台（tái）與發動機同等重要並符合牽引特性的傳動裝（zhuāng）置。傳動裝置有（yǒu）三種（zhǒng）：機械傳動裝（zhuāng）置、液力傳動裝置和電力傳動裝置。裝（zhuāng）有（yǒu）電力（lì）傳動裝置的內燃機（jī）車，稱為電力傳（chuán）動內燃機車，以此類推。