Dīzeļvilciens ir tāds, kura lokomotīvi darbina dīzeļdegviela, tā sakot. Patiesībā dīzeļdegviela ir tikai daļa no vienādojuma. Elektrība ir otra daļa. Patiesībā varētu apgalvot, ka dīzeļvilcienu varētu dēvēt par elektrovilcienu.
Dīzeļvilciens strādā, ražojot neticami zirgspēkus. Faktiski, lai gan lielākajai daļai automašīnu ir dzinējs ar, iespējams, 200 zirgspēkiem, dīzeļdzinējs var ražot pat 3,200 zirgspēkus. Tas pārvērš šo enerģiju elektroenerģijā, saražojot līdz 560 kilovatiem elektroenerģijas. Tas tiek pārveidots par vilci.
Lai gan pastāv tehnoloģija, kas ļauj darbināt vilcienus ar cita veida degvielu, dīzeļvilcieni izmanto dīzeļdegvielu tikai tāpēc, ka tā ir degvielas patēriņa ziņā efektīvāka nekā benzīns. Dīzeļlokomotīve patērē vairāk nekā vienu galonu (3.75 litrus) degvielas minūtē, pat velkot dažas automašīnas. Tāpēc jebkura degvielas efektivitāte, ko var realizēt, kļūst par vissvarīgāko.
Iemesls, kāpēc dīzeļvilciens savu enerģiju pārvērš elektrībā, ir nepieciešamība pēc transmisijas. Automašīnām ir vajadzīgas transmisijas, lai mainītu pārnesumu attiecību, jo tās paātrina un palēninās benzīna dzinēja ražošanas veida dēļ. Kad dīzeļvilciens to pārvērš elektrībā, tas tiek nosūtīts uz motoru katrā pārnesumā, kas var radīt vajadzīgo griezes momentu jebkurā ātrumā.
Dīzeļlokomotīvi izgudroja Rūdolfs Dīzels, kurš arī izgudroja dīzeļdzinēju. Tas tika izgudrots 1890. gados. Tomēr to plaši izmantoja tikai pagājušā gadsimta trīsdesmitajos gados. Mūsdienās daudzās pasaules daļās dīzeļvilcienu redzēt ir ierasta lieta. Lielākā daļa vilcienu tiek darbināti ar dīzeļdegvielu, lai gan tiek izmantotas arī citas tehnoloģijas.
Pēc tam, kad tas sāka iegūt popularitāti, dīzeļvilciens lielākajā daļā pasaules ātri aizstāja tvaika vilcienu. Tomēr dažās vietās joprojām tiek izmantotas tvaika lokomotīves, kas galvenokārt ir atkarīgas no tehnoloģiskajiem sasniegumiem un bagātības reģionā. Rietumvalstīs tvaika lokomotīves galvenokārt ir novirzītas uz apskates tūrēm, kur dzinēja nostalģija tiek izmantota, lai radītu noteiktu vidi.
Dīzeļvilcienam ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar plūsmas vilcienu. Enerģijas pārveide ir daudz augstāka, kas nozīmē mazāk izšķērdētas enerģijas. To var droši vadīt arī viena persona. Turklāt inženiera darba vide ir daudz patīkamāka, nepārtraukti neuztraucoties par katlu un tā uzturēšanu pie pareizās temperatūras.