Локомотив — любое из различных самоходных транспортных средств, используемых для передвижения железнодорожных вагонов по рельсам.
Хотя движущая сила поезда может быть встроена в вагон, в котором также есть пассажирские, багажные или грузовые места, чаще всего она обеспечивается отдельной единицей — локомотивом, который включает в себя механизмы для выработки (или, в случае электровоза, для преобразования) энергии и передачи ее на ведущие колеса. Сегодня существует два основных источника энергии для локомотива: нефть (в виде дизельного топлива) и электричество. Пар, самый ранний вид движителя, использовался практически повсеместно примерно до Второй мировой войны; с тех пор его вытеснили более эффективные дизельная и электрическая тяга.
Паровоз был самодостаточным устройством, имеющим собственный запас воды для выработки пара и угля, нефти или дров для отопления котла. Дизельный локомотив также имеет собственный запас топлива, но мощность дизельного двигателя не может быть соединена непосредственно с колесами; вместо этого необходимо использовать механическую, электрическую или гидравлическую передачу. Электровоз не является самодостаточным: он получает ток от воздушного провода или третьего рельса рядом с ходовыми рельсами. Третий рельс используется только на городских скоростных железных дорогах, работающих на низковольтном постоянном токе.
В 1950-х и 60-х годах газовая турбина была принята на вооружение одной американской и некоторыми европейскими железными дорогами в качестве альтернативы дизельному двигателю. Хотя ее преимущества были сведены на нет прогрессом в технологии дизельной тяги и ростом цен на нефть, она по-прежнему предлагается в качестве альтернативного средства для организации высокоскоростного железнодорожного сообщения в регионах, где нет инфраструктуры для электроснабжения.