火车通常使用柴油作为燃料。柴油是一种轻质石油产品，由复杂烃类（碳原子数约10~22）混合物组成，主要用于柴油发动机。内燃机火车头使用柴油作为燃料，通过将柴油注入燃烧室并点燃，产生动力推动火车前进。电力火车则使用电力作为动力来源，通常通过接触网供电或电池储存电能来驱动电动机。
内燃机车在中国铁路上非常普遍，它们使用柴油机，通过传动装置将柴油燃烧产生的热能转换为机械能，再驱动火车动轮在轨道上转动。电力机车则适用于电气化铁路，使用接触网供电或电池储存的电能来驱动电动机。
需要注意的是，虽然柴油是传统火车的主要燃料，但电力火车和动车组也在现代铁路系统中扮演着越来越重要的角色，特别是在城市地区和高速铁路系统中