W połowie XX wieku silnik spalinowy zaczął odgrywać ważną rolę na kolei zarówno państwowej jak i przemysłowej. Spalinowe pojazdy trakcyjne rozwijały się równocześnie z pociągami elektrycznymi. Mimo, że trakcja elektryczna przewyższa pod kilkoma względami trakcję spalinową to często trakcja spalinowa nie może być zastąpiona przez pojazdy elektryczne. Pojazdy spalinowe zwykle są stosowane na lokalnych liniach, niezelektryfikowanych, w przemyśle oraz na stacjach manewrowych. Opłacalność trakcji spalinowej zależy od warunków lokalnych i natężenia przewozów.
Zwykle w lokomotywach spalinowych stosowane są silniki z zapłonem samoczynnym (Diesla) głównie ze względu na większą sprawność. Silniki te niestety wymagają stosowania wysokowartościowego paliwa płynnego. Trakcja spalinowa najbardziej jest opłacalna w państwach, które maja własne źródła ropy naftowej. W Polsce pojazdy spalinowe znajdują zatrudnienie tam, gdzie jest niewielki ruch i budowa sieci trakcyjnej i podstacji jest nieekonomiczna i tam gdzie przed początkiem kryzysu na kolei nie zdążono zelektryfikować linii.
Istnieje tzw. kryterium opłacalności trakcji spalniowej. Jest to próg przy którym z jednej strony trakcja spalinowa jest bardziej opłacalna, z drugiej zaś trakcja elektryczna się bardziej opłaca. Zwykle im większa liczba bruttotonokilometrów (brtkm) tym trakcja spalinowa jest mniej opłacalna i wtedy bardziej opłaca się zastosować pojazdy elektryczne. Próg ten zależy od warunków lokalnych panujących w krajach i dlatego jest różny dla różnych krajów.