用内燃机作原动机的机车。由内燃机、传动装置、车体车架、走行部、制动装置和辅助装置等组成。内燃机一般采用柴油机。内燃机车的热效率比蒸汽机车大三四倍，便于重联（参见“重联牵引”）取得较大牵引力，故被广泛应用。