柴油機(jī)車，別稱內(nèi)燃機(jī)車，以內(nèi)燃機(jī)做為源動(dòng)力，根據(jù)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)器車轱轆的機(jī)車。依據(jù)機(jī)車上內(nèi)燃機(jī)的類型，在中國鐵路線上選用的內(nèi)燃機(jī)大部分是柴油機(jī)。汽柴油（柴油機(jī)）在汽缸內(nèi)點(diǎn)燃，將能源變換為由柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出的機(jī)械動(dòng)能，但并不是用于立即驅(qū)動(dòng)器主動(dòng)輪，只是根據(jù)傳動(dòng)裝置變換為合適機(jī)車牽引帶特點(diǎn)規(guī)定的機(jī)械動(dòng)能，再根據(jù)走行部驅(qū)動(dòng)器機(jī)車主動(dòng)輪在路軌上旋轉(zhuǎn)。
柴油機(jī)車應(yīng)用普遍，在我國，柴油機(jī)車這定義習(xí)慣性上指的是柴油機(jī)車。柴油機(jī)車中內(nèi)燃機(jī)和主動(dòng)輪中間改裝臺(tái)與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)同樣關(guān)鍵并合乎牽引帶特點(diǎn)的傳動(dòng)裝置。傳動(dòng)裝置有三種：機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)裝置、液力傳動(dòng)傳動(dòng)裝置和電力工程傳動(dòng)裝置。配有電力工程傳動(dòng)裝置的柴油機(jī)車，稱之為電力工程傳動(dòng)柴油機(jī)車。
20新世紀(jì)初，海外剛開始探尋研發(fā)柴油機(jī)車。1924年，俄國做成臺(tái)電力工程傳動(dòng)柴油機(jī)車，并交貨鐵路線應(yīng)用。同年，法國用柴油機(jī)和空制冷壓縮機(jī)配接，運(yùn)用柴油機(jī)排氣管余熱回收加溫空氣壓縮替代蒸氣，將蒸氣機(jī)車改裝變成氣體傳動(dòng)柴油機(jī)車。1925年，英國將臺(tái)220kW電傳動(dòng)柴油機(jī)車資金投入應(yīng)用，從業(yè)調(diào)車工作。30時(shí)代，柴油機(jī)車進(jìn)到使用環(huán)節(jié)，30時(shí)代中后期，出現(xiàn)了些由輸出功率為900～1000kW單節(jié)機(jī)車三節(jié)連掛的主干線貨物運(yùn)輸柴油機(jī)車。第二次大戰(zhàn)之后，因柴油機(jī)的特性和生產(chǎn)技術(shù)快速提升，柴油機(jī)車大部分配備了有機(jī)廢氣渦輪增壓器系統(tǒng)軟件，輸出功率比戰(zhàn)后提升約50%，配備交流電力傳動(dòng)裝置和液力傳動(dòng)傳動(dòng)裝置的柴油機(jī)車的發(fā)展趨勢(shì)加速了，來到20新世紀(jì)50時(shí)代，柴油機(jī)車總數(shù)急驟提高。60時(shí)代期，功率大的硅整流器研制，并運(yùn)用于機(jī)車制進(jìn)，出現(xiàn)了交—交流電力傳動(dòng)的2940kw柴油機(jī)車。在70時(shí)代，單柴油機(jī)柴油機(jī)車輸出功率已做到4410kW。伴隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，聯(lián)邦德國在1971年研發(fā)出1840kW的交直交電力工程傳動(dòng)柴油機(jī)車，進(jìn)而為柴油機(jī)車和電力工程機(jī)車的技術(shù)性發(fā)展趨勢(shì)出示了新的方式。柴油機(jī)車接著的發(fā)展趨勢(shì)，主要表現(xiàn)為在提升機(jī)車的可信性、使用性能和合理性，及其避免環(huán)境污染、減少噪音等層面持續(xù)獲得新的進(jìn)度。
我國從1958年剛開始生產(chǎn)制造柴油機(jī)車，依次有車風(fēng)型等3種型號(hào)規(guī)格機(jī)車資金投入大批量生產(chǎn)。1969年之后陸續(xù)大批量生產(chǎn)了車風(fēng)4等15種新品手機(jī)，同代柴油機(jī)車相較為，在輸出功率、構(gòu)造、柴油機(jī)熱效和傳動(dòng)裝置高效率上，常有明顯提升；并且還各自加設(shè)了電阻器制動(dòng)系統(tǒng)或液力傳動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)和液力傳動(dòng)調(diào)速、機(jī)車各系統(tǒng)軟件維護(hù)和故障檢測(cè)顯示信息、微型機(jī)操縱的作用，選用了承載式車身、靜液壓機(jī)驅(qū)動(dòng)器等系列新技術(shù)應(yīng)用，機(jī)車可信性和使用期層面，特性有挺大提升。車風(fēng)11貨物運(yùn)輸機(jī)車的速率做到了160km/h。在制造柴油機(jī)車的另外，我國還依次從愛沙尼亞、荷蘭、英國、法國等進(jìn)口了不樣總數(shù)的柴油機(jī)車，伴隨著鐵路線高效運(yùn)轉(zhuǎn)和輕載化系統(tǒng)進(jìn)程的加速，已經(jīng)進(jìn)步科學(xué)研究設(shè)計(jì)方案、開發(fā)設(shè)計(jì)與之相致的柴油機(jī)車。