La locomotiva termica è una macchina atta a trainare veicoli per trasporto di merci o di viaggiatori su linea ferrata che utilizza uno o più motori endotermici come propulsore. Può essere a trasmissione meccanica, idraulica o elettrica. Data la quasi totale diffusione dell'uso di motori Diesel viene più spesso indicata come locomotiva Diesel (o "endotermica", per distinguerla dalle locomotive con generatore del vapore esterno al motore vero e proprio, come le locomotive a vapore o a turbina, che sono definite "esotermiche").