^*铁路(raiway)上牵引火车的火车头。最初的机车由^*特里维西克(Trevithick)和^*斯蒂芬森(Stephenson)设计，用蒸汽发动机驱动，蒸汽主宰铁路运输直至第二次世界大战结束。即便到了20世纪70年代中期，估计全世界尚有25000多台蒸汽机在服役。然而，蒸汽发动机效率低下(在不使用凝汽室的机车里，效率约为8%)，要费很长时间，待蒸汽充足时才能正常运转。它使用一种既难搬运又肮脏的固体燃料(不得不将燃料置于紧靠机车后面的煤水车里随车拖运)，而且造成污染。基于上述原因，在工业化国家里，蒸汽机车大多已被电力机车、内燃电力传动机车或柴油机车所取代，这些机车的效率约为22%。

凡是运输量较大，沿铁路线布设高架电线或导电轨可以收回成本的地方，通常使用电力机车较为可取，因为在电力中心发电比在机车里发电的效益要高。试用过各种不同的电动机构型，但现在最广泛使用的是串联绕组直流电动机，当电源为交流电时，机车里可以整流。在某些情况下使用三相电流，附有^*半导体闸流管(thyristor)控制装置。在固定装置电力设施不合算的铁路线上可使用柴油机作为原动力。柴油机要么通过液压与车轮耦合，要么与发电机或交流发电机耦合，前者使用一个液压变矩器(或液力飞轮)和一个齿轮箱，后者产生电流驱动电动机，电动机驱动车轮。第一台内燃电力传动机车于1912年用于瑞典，一年以后第一台液力传动柴油机车用于德国。由于柴油机车低速运转，其扭转力很低，因此没有液压耦合不能使用，这种发动机通常仅用于小火车上。1934年^*燃气轮机(gas turbine)开始应用在铁路线上，用一台涡轮机为一列瑞典实验火车提供动力。1941年燃气涡轮电动火车首次在瑞士试运行。尽管燃气轮机比柴油机轻，但只在高功率运转时才有效益，能利用其平稳全功率输出的长途火车大多已经电气化了。燃气轮机的前景不太看好。参见“磁(力)悬浮” (magnetic levitation)，“单轨铁路”(monorail)。

机车

1.斯蒂芬森的“火箭”机车 “火箭”机车是多管式锅炉与鼓风管相结合的第一台机车，为1830年开通的利物浦—曼彻斯特铁路而设计。

2.“通用”机车 19世纪美国最普通的典型机车，在美国南北战争期间，“通用”机车卷入了一场重大的破坏事件。一台同类机车首次达到160千米时速(1893)。

3.“C.R.123”机车 (苏格兰)喀里多尼亚铁路最有名的机车，由杜格尔·德拉蒙德设计。1888年8月以102.5分钟跑完了卡莱尔与爱丁堡之间的162千米艰难路程

4.“绿头鸭”机车 由奈杰尔·格雷斯利爵士设计的这种机车在1938年7月创下了世界蒸汽牵引机车的记录，在一次制动试验运行时达到203千米时速。

5.“高速机车”(TGV) 法国高速电力机车要有专用轨道行驶。1981年创下铁路程运行的世界记录，达到380千米时速。

6.“高速机车”(HST) 英国铁路程内燃电力传动高速机车1985年创下内燃机车的一项世界记录，达到233千米时速。这种高速机车为市际铁路局的125班次列车提供了非常成功的服务。