Dyzelinis elektrinis lokomotyvas yra labiausiai paplitęs lokomotyvo arba traukinio variklio tipas, šiuo metu naudojamas viso pasaulio geležinkeliuose. Šio tipo lokomotyvuose dyzelinis variklis tiekia energiją elektros generatoriui. Tada pagaminta elektra tiekia galią varikliams, sujungtiems su lokomotyvo ratais, sukant ratus ir leidžiant jam judėti.
Dyzeliniame elektriniame lokomotyve variklis nėra varomasis variklis, sukantis ratus ir judantis traukinį, kaip dažnai manoma. Dyzelinis variklis iš esmės yra energijos šaltinis. Tai naudinga, nes dyzeliniai varikliai turi keletą privalumų. Jie itin patikimi, lengvai užvedami, o taisomi daug paprasčiau nei kitų tipų varikliai. Turėdamas savo energijos šaltinį, dyzelinis elektrinis lokomotyvas gali važiuoti bet kokiais bėgiais.
Dyzelinio elektrinio lokomotyvo variklis tiekia energiją elektros generatoriui. Tokiu būdu šilumvežis aprūpina elektrą atskiriems varikliams, kurie judina lokomotyvo ratus. Tai vadinami traukos varikliais. Traukos varikliai yra lokomotyvo viduje ir judina ašis, sujungtas su lokomotyvo ratais. Šis veiksmas pajudina lokomotyvo ratus, todėl lokomotyvas važiuoja bėgiu, kartu su savimi atsinešdamas ir likusią traukinio dalį.
Dyzelinis elektrinis lokomotyvas pirmą kartą buvo panaudotas Švedijoje 1913 m. Jis sujungė dyzelinio variklio technologiją, kurią 1892 m. sukūrė dr. Rudolfas Dieselis Vokietijoje, su 1866 m. Franko Sprague’o sukurta technologija, skirta naudoti elektriniuose gatvės automobiliuose JAV. Dyzelinis elektrinis lokomotyvas netrukus buvo pradėtas naudoti keliose Europos šalyse. Jungtinėse Valstijose pradėta naudoti šiek tiek vėliau, kai Pirmojo pasaulinio karo metu „General Electric“ pradėjo kurti dizainą, tačiau netrukus nusprendė pastatyti tik elektrines dalis. Kitos įmonės gamino kėbulus, o XX a. 1920-ojo dešimtmečio pabaigoje kelios įmonės gamino dyzelinius elektrinius lokomotyvus kelioms JAV geležinkelio linijoms.
Pradėjus gaminti dyzelinį elektrinį lokomotyvą greitai pradėjo naudoti geležinkeliai. Jis turėjo keletą pranašumų, palyginti su ankstesniais garvežiais. Garvežiai užtruko ilgai, todėl jiems dažnai reikėjo brangios priežiūros ir remonto. Jiems taip pat tekdavo dažnai sustoti pasiimti kuro, naudojant milžiniškus anglies ir vandens kiekius. Priešingai, dyzeliniai elektriniai lokomotyvai galėjo važiuoti daug ilgiau tarp sustojimų ir buvo daug pigesni išlaikyti, todėl jie buvo ekonomiškai efektyvus pasirinkimas šiuolaikiniams geležinkeliams.