電力機車是機車搭載電力從架空線，一第三軌道或車載能量存儲諸如電池或超級電容器。

帶有機載燃料原動機的機車，例如柴油發動機或燃氣輪機，被歸類為柴電或燃氣輪機電，而不是電力機車，因為發電機/電動機組合僅用作動力傳輸系統。

電力機車受益于電動機的高效率，通常在90%以上（不包括發電效率低下）。再生制動可以獲得額外的效率，這允許動能。在制動期間恢復以將電源重新連接到線路上。較新的電力機車使用提供再生制動的交流電機逆變器驅動系統。與內燃機車相比，電力機車更安靜，因為沒有發動機和排氣噪音，機械噪音更小。沒有往復部件意味著電力機車更容易在軌道上行駛，減少了軌道維護。發電廠容量遠遠大于任何單個機車的用途，因此電力機車可以具有比內燃機車更高的功率輸出，并且可以產生更高的短期浪涌功率以實現快速加速。電力機車是通勤鐵路的理想選擇經常停靠的服務。電力機車用于運輸量始終很高的貨運路線，或用于擁有先進鐵路網絡的地區。發電廠即使燃燒化石燃料，也比機車發動機等移動能源清潔得多。電力也可以來自清潔或可再生能源，包括地熱能、水力發電、生物質能、太陽能、核能和風力渦輪機。電力機車的成本通常比內燃機車低20%，維護成本低25-35%，運行成本低50%。

俄羅斯鐵路VL80R貨運機車運行控制。車輪控制電機功率。在馬尼托巴省FlinFlon的采礦作業中使用的電力機車。這臺機車正在展出，目前尚未投入使用。

電力機車可以由以下電源供電

• 可再充電能量存儲系統，例如電池或超級電容器-Powered采礦機車。
• 固定源，例如第三軌或架空線。

電力機車的顯著設計特點是：

• 使用的電源類型，交流或直流。
• 存儲（電池、超級電容器）或收集（傳輸）電力的方法。
• 用于將牽引電機連接到驅動輪（驅動器）的裝置。

在華氏式別進行分類體系蒸汽機車不足以描述各種電力機車安排，雖然賓夕法尼亞鐵路應用類到它的電力機車，好像他們是蒸汽。例如，PRRGG1類表示它像兩個4-6-0類G機車背靠背連接一樣排列。

UIC分類系統通常用于電力機車，因為它可以處理動力和非動力軸的復雜布置，并可以區分耦合和非耦合驅動系統。

蓄電池電力機車（或蓄電池機車）由車載蓄電池供電；一種電池電動汽車。

這種機車用于不適合柴油機車或傳統電力機車的地方。一個例子是停電時電氣線路上的維修列車。電池機車的另一個??用途是在工業設施（例如炸藥廠、石油和天然氣精煉廠或化工廠）中，燃燒動力機車（即蒸汽或柴油動力）可能會因火災風險而導致安全問題、爆炸或在密閉空間內冒煙。電瓶機車是礦用鐵路的首選，在這些鐵路中，氣體可以被電車供電的裝置在收集靴處產生電弧點燃，或者在電阻可能會在電源或回路中產生，特別是在軌道接頭處，并允許危險的電流泄漏到地面。

1837年建造的xxx臺電力機車是電瓶機車。它是由化學家建羅伯特·戴維森的阿伯丁在蘇格蘭，它是由供電的原電池（電池）。另一個早期的例子是在阿拉斯加州拉圖什市的肯尼科特銅礦，1917年，地下運輸方式被拓寬，以便由兩臺4節的電池機車工作。+1?2短噸（4.0長噸；4.1噸）。1928年，KennecottCopper訂購了四輛帶有車載電池的700系列電力機車。這些機車重85短噸（76長噸；77噸），在750伏架空電車線上運行，在使用電池運行的同時，還具有相當遠的航程。機車使用鎳鐵電池（愛迪生）技術提供了幾十年的服務。電池更換為鉛酸電池，不久機車就退役了。四輛機車都捐贈給了博物館，但其中一輛報廢了。其他的可以在BooneandScenicValleyRailroad看到，愛荷華州，以及加利福尼亞州里奧維斯塔的西部鐵路博物館。

在多倫多運輸委員會先前在操作多倫多地鐵電池電動機車通過內置日本-車輛制造于1968年和退休在2009年

倫敦地鐵定期運行電池電力機車進行一般維護工作。