机车一般由蒸汽机、柴油机、燃气轮机、牵引电动机等动力机械直接或通过传动装置驱动。动力机械使机车动轮产生力矩，同时道路又给动轮以大小相等、方向相反的反作用力。各个动轮反作用力之和称为机车牵引力。这个牵引力是由动轮周上作用力而产生的切向外力，所以又称为轮周牵引力。

机车在最高车速、总质量、电动输出功率、以及驱动方式等方面都属于机动车範围。按照发动机排气量，50cc称为轻型机车。50cc-250cc称为小型机车。250cc-600cc称为中型机车。超过600cc称为重型机车。按照车型可分为：街车；跑车；巡航；拉力；越野；踏板等。

史蒂芬森的机车头 史蒂芬森设计的叫“火箭”的机车头通过破纪录的速度，在1829年英国曼彻斯特进行的雨山试验中取得成功。“火箭”促使整个世界从用绳拉的固定发动机向移动动力转变。此后的150年间，史蒂芬森“火箭”的基本设计原理成为把人和货物送往世界各地的动力设计的标準。

牵引或推送其他铁路车辆运行于铁路上，本身不装载营业载荷的自推进车辆，俗称火车头。机车是铁路运输的重要工具。

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），藉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。通过列车牵引计算，可求得某一机车能牵引车列的总重量。要提高机车牵引力，就要相应地增加机车粘着重量（机车所有动轮作用于轨道上的重量）。然而决定粘着重量的机车轴重（一根动轴上的两个动轮垂直作用于轨道上的重量）是有限度的。如果超过轴重限度，就要增加轴数。因此，轴数是机车的重要参数，由各种轴数组成的车轴排列式可以表征机车的性能和用途。

机车或列车在轨道上运行，必须能随时减速或停止运行，所以在机车和铁路车辆上都装有制动装置（见列车制动装置），由司机操纵。此外，还可以利用机车动力装置、传动装置或牵引电动机的逆动作所产生的阻滞作用辅助制动装置工作（见机车动力制动）。

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。每辆车在运动中的速度不完全一致，车钩缓冲装置动作也不一致，机车车辆在运动中产生不平衡的力，制动时产生不同的制动力，以及列车通过曲线线路等这些複杂因素，加上外界气流紊动的影响，都会使机车或列车产生垂向、横向和纵向振动。因此，产生的机车车辆纵向动力，对机车车辆车架、车体和车钩缓冲装置都有影响。在列车和轨道之间产生的轮轨相互作用的动作用力，影响转向架、轮对和钢轨的使用寿命。

在陆地运输工具中按运送每吨公里消耗燃料量计，机车消耗能源较少。机车的费用却在铁路运营费用中占颇大比重。为了发挥机车的最大经济效益，各国铁路企业都制订有机车运用管理和机车检修的制度。

机车文化