鐵路用於牽引列車的內燃機車，是採用內燃機作為動力裝置的機車，鐵路內燃機車用的內燃機絕大多數是柴油機，通過採用混合動力裝置；主柴油機驅動發電機，以恆速運轉，發電機向每個軸的牽引電機傳送電力，為車輪提供動力。
鐵路內燃機車的主要優點：
◆運行速度快。內燃機車起動迅速，加速快，通常情況下，蒸汽機車的最大時速為110km/h，而內燃機車的最大時速可達180km/h，使鐵路通過能力提高25%以上。
◆機車功率大。蒸汽機車的功率一般為3000馬力左右，而內燃機車可以達到4000～5000馬力，因而運載量就多。
◆能較好地利用燃料的熱能。蒸汽機車的熱效率一般僅為7%左右，而內燃機車可達到28%左右，提高了4倍，從而節省了大量的燃料。
◆適合缺水地區使用。內燃機車用來冷卻的水僅需要幾百公斤，循環使用，內燃機車上一次水，可連續行駛1000公里。
◆司機駕駛操作方便。內燃機的駕駛室內明亮寬敞，司機操作時視野開闊，既方便又安全。
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