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，是耗能最少的陆地运输工具。最早发明的机车是蒸汽机车，它利用蒸汽机代替畜力牵引轨道上的车辆。继蒸汽机车之后依次出现的几种机车是：电力机车、柴油机车、燃气轮机车。

  热力机车：所装的原动机属于热机，如蒸汽机车、柴油机车、燃气轮机车等。这类机车都携带燃料和水，是自带能源的机车，能独立行驶，只要有合适的轨道和添加燃料与水的设备，就能运行。但机车重量和外观尺寸分别受轴重和铁路限界的约束，不能造得过重过大，因而装于机车内的动力装置的重量和尺寸也受到约束。

  电力机车：由外部电站输给沿铁路的变电所，再经轨道上空的接触网或铺设于轨道一侧的第三轨供给电能的机车。供电容量不受额定功率限制，因此，它具有功率大，短时过载能力强，工作速度高，加速快，牵引力大，没有排烟排气对环境造成污染等优点，适用于运输繁忙或坡度大、隧道长的铁路线上，非常适合于大城市城郊运输和地下铁道运输。但这种机车只能运行于架有接触网或铺设第三轨并供电的线路上，不如热力机车机动灵活。电气化铁路还对附近电信通信有干扰。因为要架设接触网或铺设第三轨以及每隔一定距离设置变电所等，所以基本建设投资较大。

  中国第一台自己制造的内燃机车是1958年大连机车工厂仿造苏联T33型电传动内燃机车试制成功的，后经过改进设计定型，命名为东风型并批量生产。东风系列是个大家族，有东风、东风1、东风2、一直到东风12等型号。

  东风1型车是1964年开始成批生产的干线货运机车曾经是中国铁路运输的主力，为中国铁路服务了逾40年

  东风5型是1989年研制的口岸型机车，用于中国与苏联接壤边境地区的口岸过境铁路运输

  东风11G型内燃机车(跨越号)，多用于牵引25T和25G客车。目前大多数都用在沈阳、哈尔滨、北京、南昌、武汉、广州等铁路局。

  1958年，铁道部田心机车车辆工厂，也就是现在的南车株洲电力机车有限公司(简称南车株机)，研制成功中国第一台干线千米。从那一刻起，拥有“中国电力机车摇篮”美誉的南车株机就不断刷新国产火车头的最高时速。1997年1月，韶山8型电力机车在北京的试验中，时速首次突破200千米。9型电力机车是准高速干线客运用机车，大多数都用在牵引准高速干线客运列车

  和谐系列货运电力机车是南车集团和北车集团与国外企业合作，引进先进的技术，并国产化的新一代交流传动货(客)运机车。也是系列车型。分为和谐1型、和谐2型。和谐电1D型电力机车为大功率六轴干线客运电力机车。随着中国铁路的提速，在山区运行的机车需要的功率也慢慢变得大。山区隧道多，不适合用内燃机车而从和谐大功率货运电力机车的研制和发展过程中，以技术引进、消化和吸收的战略布局而逐渐被广泛应用。

  1997年至2007年间，我国铁路大规模提速有六次。中国走入了快速铁路时代。CRH动车组的出现，标志着中国动车组列车技术能力从引进消化到创新的突破性发展。CRH1型电力动车组，是CRH系列高速电力动车组车款之一。

  CRH3型电力动车组，是铁道部为营运新建的高速城际铁路及客运专线，而向德国西门子公司和中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司订购的CRH系列高速动车组。

  随着京津城际铁路于2008年8月1日正式通车运营，CRH3C型动车组也于当日起投入运营，其商用运营时速达350Km/h，是当时世界日常运营时速最快的轮轨高速铁路。CRH3C-013于2009年12月9日在武广客运专线做试验，最高时速达到了394.2公里，创下了两车重联情况下的世界运营高速铁路最高速度记录。

  CRH3A型动车组由中国北车主导，中国北车所属长客股份公司和唐车公司联合设计生产，并于2013年6月8日在长客亮相。我国拥有完全自主知识产权，具有世界先进水平。

  1978年的秋天，访问日本，在体验新干线时感慨地说：“就感觉到快，有催人跑的意思，我们现在正合适坐这样的车。”当时，新干线km/h，而中国旅客列车的平均时速却仅为43km/h。经过31年的奔跑，2009年，我国首条高铁——武广高铁开通运营。到2016年，我国已拥有两万多公里的高铁。中国的高铁终于跑到了世界的最前沿，变成全球上高速铁路系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、工作速度最高、在建顶级规模的国家，也让世界领略了中国速度。

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