机车是利用蒸汽机、柴油机、牵引电动机或其他动力机械产生的动力，并通过机车传动装置驱动动轮(驱动轮)，借助动轮和钢轨之间有一定的粘着力而产生推动力即机车牵引力。机车产生的牵引力克服列车阻力，可拖动比它自身重量大10倍或20倍以上的车列。机车或列车运行时，车轮压在轨道上滚动，而车轮和轨道都是弹性体，都会产生弹性变形，不可能有真正的圆形和平直的线或面。
机车是牵引或推送铁路车辆运行，而本身不装载营业载荷的自推进车辆，俗称火车头。按运送每吨公里消耗燃料量计算，机车是耗能最少的陆地运输工具。在台湾等地以及大陆地区也有将重型摩托车称为“机车”的叫法，“机”是motor的意译。
经过几十年的发展，铁路的牵动动力已经不再是传统的蒸汽机车，而是转向内燃和电力牵引。在内燃机车方面，中国早期是液力传动，目前已经进入到电传动时代。目前应用在全国铁路上的多种内燃机车，不仅有着先进的技术水平，更是为中国铁路运输的快捷化和重载化目标起到了重要作用
