Lokomotywa spalinowo-elektryczna jest najpowszechniejszym typem lokomotywy lub lokomotywy, obecnie używanej na liniach kolejowych na całym świecie. W tego typu lokomotywie silnik wysokoprężny zasila generator elektryczny. Wygenerowana energia elektryczna następnie zasila silniki podłączone do kół lokomotywy, obracając koła i umożliwiając jej ruch.
W lokomotywie spalinowo-elektrycznej silnik nie jest silnikiem napędowym obracającym koła i poruszającym pociąg, jak się często uważa. Silnik wysokoprężny jest w zasadzie źródłem zasilania. Jest to przydatne, ponieważ silniki wysokoprężne mają kilka zalet. Są niezwykle niezawodne, łatwe do uruchomienia i znacznie prostsze w naprawie niż inne typy silników. Dzięki własnemu źródłu zasilania lokomotywa spalinowa może jeździć po każdym torze.
Silnik lokomotywy spalinowo-elektrycznej zasila generator elektryczny. W ten sposób lokomotywa dostarcza energię elektryczną do oddzielnych silników, które poruszają kołami lokomotywy. Są to tak zwane silniki trakcyjne. Silniki trakcyjne znajdują się wewnątrz lokomotywy i poruszają osiami połączonymi z kołami lokomotywy. Ta akcja porusza koła lokomotywy, powodując, że lokomotywa jedzie w dół toru, zabierając ze sobą resztę pociągu.
Lokomotywa spalinowo-elektryczna została po raz pierwszy użyta w Szwecji w 1913 roku. Łączyła ona technologię silników diesla stworzoną w 1892 roku przez dr Rudolfa Diesela w Niemczech z technologią stworzoną w 1866 roku przez Franka Sprague’a do użytku w elektrycznych samochodach ulicznych w Stanach Zjednoczonych. Lokomotywa spalinowo-elektryczna wkrótce znalazła się w użyciu w kilku krajach europejskich. Zastosowanie w Stanach Zjednoczonych pojawiło się nieco później, kiedy General Electric rozpoczął prace nad projektem podczas I wojny światowej, ale wkrótce zdecydował się po prostu zbudować części elektryczne. Inne firmy budowały nadwozia, a pod koniec lat dwudziestych kilka firm produkowało lokomotywy spalinowe dla kilku linii kolejowych w Stanach Zjednoczonych.
Po rozpoczęciu produkcji lokomotywa spalinowo-elektryczna została szybko przyjęta przez koleje. Miał kilka zalet w stosunku do wcześniejszych parowozów. Uruchomienie lokomotyw parowych trwało długo i często wymagały kosztownej konserwacji i napraw. Musieli także często zatrzymywać się, aby zebrać paliwo, zużywając ogromne ilości węgla i wody. W przeciwieństwie do tego, lokomotywy spalinowo-elektryczne były w stanie jeździć znacznie dłużej między przystankami i były znacznie tańsze w utrzymaniu, co czyniło je opłacalnym wyborem dla nowoczesnych kolei.