以內燃機產生動力，通過傳動裝置驅動車輪的熱力機車。由內燃機、傳動裝置、車體車架、走行部、制動裝置、輔助裝置等組成。熱效率比蒸汽機車大三四倍，牽引力較大，適于缺水、干線運輸繁忙地區和一般調車之用。有柴油機車和燃氣輪機車，中國柴油機車使用最廣，故{1}習指柴油機車。