燃机车以内燃机作为原动力，通过传动装置驱动车轮转动的机车。根据机车上内燃机的燃料种类划分，在我国铁路上采用的内燃机车绝大多数配备柴油机。内燃机车的传动装置为使柴油机的功率传到动轴上能符合机车牵引要求而在两者之间设置的媒介装置。内燃机车的柴油机不能逆转，机车也就无法换向。电传动内燃机车实际上就是自带发电机的电力机车，不过因其动力源是内燃机，所以一般不纳入电力机车的范畴。

内燃机车不像蒸汽机车那样费水，也不像蒸汽机车那样在行驶过程中需加煤加水，因此操作更为方便。机车性能良好，操作灵活，可靠性高，使用寿命长。内燃机车的传动装置为使柴油机的功率传到动轴上能符合机车牵引要求而在两者之间设置的媒介装置。内燃机车的柴油机不能逆转，机车也就无法换向。内燃机车燃油（柴油）在汽缸内燃烧，将热能转换为由柴油曲轴输出的机械能，但并不用来直接驱动动轮，而是通过传动装置转换为适合机车牵引特性要求的机械能，再通过走行部驱动机车动轮在轨道上转动。

内燃机车都装有一套空气制动机和手制动机。此外，多数电力传动机车增设电阻制动装选，液力传动机车装有液力制动装置。内燃机车由柴油机、传动装置、辅助装置、车体走行部（包括车架、车体、转向架等）、制动装置和控制设备等组成，内燃机车必须加装传动装置来满足机车牵引要求。电传动内燃机车使用电动机牵引车辆，相比其它类型内燃机车，加果强、热效率较高，电传动内燃机车无需像电力机车那样在铁路沿线配套复杂的电气设备，对铁路系统要求低。

内燃机车燃油（柴油）在汽缸内燃烧，将热能转换为由柴油曲轴输出的机械能，但并不用来直接驱动动轮，而是通过传动装置转换为适合机车牵引特性要求的机械能，再通过走行部驱动机车动轮在轨道上转动。内燃机车载重量大。蒸汽机车的功率一般为2205千瓦左右，而内燃机车可以达到294Q?3675千瓦，因此其载重量大于蒸汽机车。现代机车用的柴油机都配装废气涡轮增压器，以利用柴油机废气推动涡轮压气机，把提高了压力的空气经中间冷却器冷却后送入柴油机进气管，从而大幅度提高了柴油机功率和热效率。