柴油機車是一種以柴油引擎提供動力的機車，可用於牽引客車、貨車編組的動力車，在台鐵的分類上因傳動方式差異區分為以電力傳遞的「柴電機車」以及以液體變速機傳遞動力的「柴液機車」。其中柴電機車又可區分為幹線牽引客貨列車使用的的大型柴電機車以及調車場內做調度使用的小型柴電機車。至於柴液機車目前則與S型機車相同，專作為調車場內調移車輛的機車。

在命名上，前者係以Road Engine之字首命名為R型柴電機車，後者則以Switcher之字首命名為S型柴電機車。柴液機車之命名則以液體傳動Diesel Hydraulic Locomotive之字首命名為DHL型。

台鐵自1960年代迄今一共引進7型式的R型柴電機車，包含R0、R20、R100、R150、R180、R190型及R200型，除R0型外其餘均為現役車型；S型則引進S200、S300及S400型3種型式；至於DHL型目前現役者僅有DHL100型一種型式，本單元下述就各型式之柴油機車進行介紹。