Lokomotyvo katilas yra centrinė bet kurio garais varomo lokomotyvo traukinio variklio dalis. Katilai, panašūs į lokomotyvo katilą, kuris dar vadinamas ugniakuro katilu, gali maitinti kitus laivus, įskaitant laivus. Tačiau ugniakuro katilas dažniausiai tapatinamas su garo lokomotyvais, naudojamiems visame pasaulyje nuo XIX amžiaus pradžios. Nepaisant modernesnių dyzelinių ir elektrinių lokomotyvų variklių atsiradimo, garvežiai vis dar naudojami XXI amžiuje, dažnai istorinėse ar naujoviškose kelionėse.
Garo varikliai pirmą kartą buvo sukurti 1700-ųjų pabaigoje ir 1800-ųjų pradžioje. Garo galios principas yra tas, kad garai iš pašildyto vandens yra suslėgtų dujų forma. Saugiai ir tinkamai nukreiptos šios dujos gali generuoti didžiulį energijos kiekį. Garvežys naudoja šią energiją, kad traukinys judėtų dideliais atstumais dideliu greičiu. Lokomotyvo katilas yra svarbiausia proceso dalis, kuri sukuria garą ir nukreipia jį į lokomotyvo ratų maitinimą.
Šio tipo katilai susideda iš sujungtų rezervuarų ir vamzdžių serijos, skirtų veikti itin aukštoje temperatūroje. Prieinamoje talpykloje, vadinamoje pakura, yra degantis kuras, dažniausiai anglis. Nors galima naudoti bet kokias degias medžiagas, anglys yra efektyviausias kuras tokio tipo varikliams. Išnaudoti degalai krenta per groteles krosnies apačioje kaip pelenai, kad vėliau būtų pašalintos. Šiluma iš krosnies keliauja dideliais ir mažais vamzdeliais į katilo priekį. Šie vamzdžiai vadinami dūmtakiais arba priešgaisriniais vamzdžiais, suteikiant ugnies vamzdžių katilui savo pavadinimą.
Gaisro vamzdeliai praeina per centrinį baką, pripildytą vandens, o vamzdžių šiluma paverčia vandenį garais. Kai kuriose lokomotyvo katilo versijose šis garas dar kartą kaitinamas, todėl tai yra perkaitintas garas, kuris yra saugesnis ir efektyvesnis nei įprastas garas. Gamtoje šie garai išbėgtų greitai ir smarkiai, tačiau lokomotyvo katilas sukurtas taip, kad juos saugiai sulaikytų ir nukreiptų link lokomotyvo variklio cilindrų ir stūmoklių. Jie savo ruožtu judina lokomotyvo sukabinimo strypus, kurie yra sujungti su varomaisiais ratais ir pajudina traukinį.
Šis sudėtingas ir potencialiai pavojingas procesas buvo ištobulintas, kai garvežiai buvo pagrindinė sausumos transporto priemonė. Tinkamai prižiūrimas lokomotyvo katilas tarnaus dešimtmečius, o daugelis XX amžiaus pradžios garvežių vis dar naudojami. Garvežys suvaidino pagrindinį vaidmenį dešimtyse filmų – nuo 20 m. tyliosios Busterio Keatono klasikos „Generolas“ iki 1927-ųjų komedijos „Atgal į ateitį“ III dalis.