Dizelski vlak je tisti, ki ima lokomotivo, ki jo na nek način poganja dizelsko gorivo. Pravzaprav je dizelsko gorivo le del enačbe. Elektrika je drugi del. Pravzaprav bi lahko trdili, da bi lahko dizelski vlak imenovali električni vlak.
Dizelski vlak deluje tako, da proizvaja neverjetne konjske moči. Medtem ko ima večina avtomobilov motor z morda 200 konjskimi močmi, lahko dizelski motor proizvede kar 3,200 konjskih moči. To energijo pretvarja v električno energijo in proizvede do 560 kilovatov električne energije. To se pretvori v potisk.
Medtem ko obstaja tehnologija za vožnjo vlakov na druge oblike goriva, dizelski vlaki uporabljajo dizel preprosto zato, ker je bolj varčen kot bencin. Dizelska lokomotiva porabi več kot eno galono (3.75 litra) goriva na minuto, tudi če vleče le nekaj avtomobilov. Zato postane vsaka učinkovitost porabe goriva, ki jo je mogoče doseči, najpomembnejša.
Razlog, zakaj dizelski vlak pretvarja svojo energijo v električno energijo, je odprava potrebe po prenosu. Avtomobili potrebujejo menjalnike za spreminjanje prestavnega razmerja, saj se pospešujejo in upočasnjujejo zaradi načina izdelave bencinskega motorja. Ko dizelski vlak to pretvori v električno energijo, se nato pošlje v motor v vsaki prestavi, ki lahko proizvede potreben navor pri kateri koli hitrosti.
Dizelsko lokomotivo je izumil Rudolph Diesel, ki je izumil tudi dizelski motor. Izumljen je bil v 1890-ih. Vendar pa je prišel v široko uporabo šele v tridesetih letih prejšnjega stoletja. Danes je v mnogih delih sveta videti dizelski vlak nekaj običajnega. Velika večina vlakov vozi dizelsko gorivo, vendar se uporabljajo tudi druge tehnologije.
Potem ko je začel pridobivati na priljubljenosti, je dizelski vlak hitro zamenjal parni vlak za večino sveta. Vendar pa so parne lokomotive na nekaterih lokacijah še vedno v uporabi, odvisno predvsem od tehnoloških dosežkov in bogastva na tem območju. V zahodnih državah so bile parne lokomotive v glavnem potisnjene na oglede, kjer se nostalgija motorja uporablja za ustvarjanje določenega okolja.
Dizelski vlak ima številne prednosti pred točnim vlakom. Pretvorba energije je veliko večja, kar pomeni manj izgubljene energije. Varno ga lahko upravlja tudi ena oseba. Poleg tega je delovno okolje za inženirja veliko bolj prijetno, ne da bi mu bilo treba nenehno skrbeti za kotel in ga vzdrževati na ustrezni temperaturi.