柴油機車以內燃機為主要動力，傳動裝置驅動車輪轉動的機車。按照機車內燃機燃料種類的劃分，我國鐵路上使用的機車絕大多數都配有柴油機。燃料(柴油)在氣缸中燃燒，將熱能轉化為柴油曲軸輸出的機械能，而不是直接驅動動力輪，而是通過傳動裝置轉化成符合機車牽引特性要求的機械能，再通過走行部驅動機車動輪在軌道上轉動。

柴油機車是最常用的一種?！皟热紮C車”這個概念在中國通常指柴油機車。在內燃機車的內燃機與動輪之間增加一種與發動機同等重要的傳動裝置，并具有牽引特性。驅動裝置分為三種：機械傳動裝置、液壓傳動裝置和電力傳動裝置。內燃機車，裝有電力驅動裝置，也就是電力驅動內燃機車，等等。