Hamowanie dynamiczne to metoda hamowania lokomotywy, w której elektryczne silniki trakcyjne w lokomotywie spalinowo-elektrycznej są odwrócone, skutecznie zamieniając silniki w generatory. Ten rodzaj hamowania można sklasyfikować jako jeden z dwóch rodzajów hamowania dynamicznego: hamowanie reostatyczne lub regeneracyjne. Hamowanie reostatyczne przekształca energię hamowania w ciepło w lokomotywie spalinowo-elektrycznej, podczas gdy hamowanie regeneracyjne zwraca energię elektryczną z powrotem do sieci elektrycznej, jak w przypadku lokomotywy elektrycznej. Inną formą hamowania dynamicznego jest hamowanie mieszane, w którym silniki elektryczne są używane w połączeniu z pneumatycznym układem hamulcowym.
Wielu ludziom nie wiadomo, że lokomotywa spalinowa nie jest napędzana bezpośrednio przez ogromny silnik wysokoprężny, w który jest wyposażona. Podstawowym zadaniem diesla jest obracanie generatora, który zasila duże silniki elektryczne zamontowane między kołami napędowymi lokomotywy. Silniki te, znane jako silniki trakcyjne, nie tylko zapewniają niesamowitą moc do napędzania lokomotywy i wciągania pociągu pod górę, ale mogą być również wykorzystywane do dynamicznego hamowania. Może to zapewnić nawet 70 procent siły hamowania lokomotywy, jednak zwykle jest mniej skuteczne przy małych prędkościach.
Podczas hamowań dynamicznych okablowanie silników trakcyjnych jest przełączane w celu przekształcenia silników w generatory. Gdy koła lokomotywy obracają teraz generatory, moment obrotowy jest dostarczany w przeciwnym kierunku, niż ciągną silniki. Ta dynamiczna siła hamowania jest przekształcana w siłę cieplną dzięki zastosowaniu dużego zespołu rezystorów zamontowanych na górze lokomotywy. Duże wentylatory chłodzące przeciągają świeże powietrze przez zespół rezystorów, aby zarządzać temperaturą. Pokładowe systemy komputerowe mogą wykryć dynamiczne przeciążenie podczas hamowania jako wzrost temperatury i wyłączyć dynamiczny układ hamulcowy, w którym to momencie lokomotywa pracuje w układzie z samym hamulcem pneumatycznym.
W systemie regeneracyjnym wytwarzanie energii elektrycznej z układu hamulcowego jest zawracane do sieci elektrycznej w przypadku lokomotyw elektrycznych oraz do dużych magazynów akumulatorów w specjalnie wyposażonych lokomotywach podwórzowych. W przypadku lokomotywy elektrycznej, jeżeli sieć energetyczna nie jest w stanie przyjąć mocy elektrycznej hamowania dynamicznego, system automatycznie przełącza się na system reostatyczny, w którym energia jest zamieniana na ciepło. Samo hamowanie dynamiczne nie jest w stanie zatrzymać pociągu i znacznie zmniejsza się poniżej 10 do 12 mil na godzinę (16-19 km/h), co wymaga, aby układ hamulcowy pneumatyczny zawsze wzmacniał układ hamowania dynamicznego.