火车内燃机的动力原理是：
内燃机车是由柴油机产生原动力，柴油机启动后，带动一台大功率的交流主发电机发电，发出的三相交流电经主整流柜整流，变成直流电，再平均分配到六台直流牵引电动机。牵引电动机上有齿轮，将能量传递给车轮，整个传递过程就完成了。
目前，世界上最先进的内燃机车一般采用的是电传动方式，俗称“电传动内燃机车”。电传动内燃机车又按电传动的方式不同，分为：“交——直传动”、“直——直传动”和“交——直——交传动”。
内燃机车以内燃机作为原动力，通过传动装置驱动车轮的机车。根据机车上内燃机的种类，在我国铁路上采用的内燃机绝大多数是柴油机。燃油（柴油）在气缸内燃烧，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。
燃料在汽缸内燃烧，所产生的高温高压气体在汽缸内膨胀，推动活塞往复运动，连杆带动曲轴旋转对外做功，燃料的热能转化为机械功。
柴油机发出的动力传输给传动装置，对柴油机、传动装置的控制和调节，将适应机车运行工况的输出转速；
转矩送到每个车轴齿轮箱驱动动轮，动轮产生的轮周牵引力传递到车架，由车架端部的车钩变为挽钩牵引力来拖动或推送车辆。
