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（jī）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油機。燃油（柴油）在汽缸內燃燒（shāo），將熱能（néng）轉換為由柴油曲（qǔ）軸（zhóu）輸出的機械能，但並不用來直接驅（qū）動動輪，而是通（tōng）過（guò）傳動（dòng）裝置轉換為適合機車牽引特性要求的機械能，再（zài）通過走行部驅動機車動輪（lún）在軌道上轉動。

柴油機車使用為廣泛。在中國，內燃機車這概念習（xí）慣上指的（de）是柴油機車。 內燃機車中內燃機和動輪之間（jiān）加裝台與發動機（jī）同等重要並符合牽引（yǐn）特性的傳動（dòng）裝置。傳動裝置有三種（zhǒng）：機（jī）械傳動（dòng）裝置、液力傳動（dòng）裝（zhuāng）置和電力傳動裝置（zhì）。裝有電力傳動裝置的內燃機車，稱為（wéi）電力傳動內燃機車，以此類推。