客車や貨車などを牽引するために作られた、動力や運転台を備えた鉄道車両のこと。機関車自体には、客や貨物を載せることはしない。汽車とも呼ばれる蒸気機関車は、石炭やコークス、重油、薪などを燃料としてボイラーで発生させた蒸気により、シリンダ内のピストンを動かし、動輪にクランクを介してつないだ主連棒を前後させることで動輪を回転させる。エネルギー効率の悪さやトンネル内での煤煙の問題などにより、20世紀初頭から電気機関車やディーゼル機関車、電車などに代替されている。ディーゼル機関車はDLとも略され、ディーゼルエンジンを動力源として動輪を回転させる。電気機関車はELとも略され、架線などから集電した電気により電動機を駆動して走ることができる。最近では、電気機関車を用いた旅客用列車は少数派であり、旅客用列車の主流は電車になっている。