電力機車是指從外界擷取電力作為能源驅動的鐵路機車，電源包括架空電纜、第三軌、電池等。同樣使用牽引電動機的電傳動柴油機車、燃氣機車等不屬於電力機車。

電力機車起動加速快，爬坡能力強，工作不受嚴寒的影響，執行時沒有煤煙，所以在運輸繁忙的鐵路幹線和隧道多、坡度陡的山區線路上更能發揮優越性。此外，電力旅客列車，可為客車空氣調節和電熱取暖提供便利條件。電力機車由於電氣化鐵路基本建設投資大，所以應用不如內燃機廣泛。

電力機車沒有空氣汙染，且善於保養，牽引列車速度可達幾百千米，所以高速列車都是電力機車牽引的。電力機車另一個優點就是能夠在短時間內完成啟動和制動，這個效能比蒸汽機車和內燃機車要優秀很多。所以在世界範圍內，正大力發展電氣化鐵路。在綠色環保的今天，電力機車的發展更加受到重視。

電力機車的牽引力和爬坡能力比內燃機車和蒸汽機車要大得多，在載重過大或坡度較大的情況下無需採用多機牽引。電力機車最大的優點就是無限行程，只要車輛不駛離電氣化段，就不會“餓倒”（故障除外）。無需像內燃機車和蒸汽機車那樣經常補充燃料。

由於中國的電氣化鐵路不是很多（指普通鐵路），所以會選擇把原本無電氣化的鐵路經電氣化改造。電氣化改造後的鐵路速度將從100-120km/h提高到160-200km/h，這樣不僅能縮短列車的運輸時間，還能達到5000t以上的貨運列車運輸。如今，走向“高鐵時代”的中國，正大力發展電氣化鐵路。