La traction ferroviaire à moteur thermique (à combustion interne Diesel) est la plus répandue dans le monde, à hauteur de 80 %. Elle occupe la majeur partie de la catégorie appelée « traction autonome » au sens où l’énergie potentielle est embarquée à bord du, ou des, véhicules. L’architecture des engins nécessite une configuration adaptée aux performances de traction et aux contraintes résultant du fonctionnement de la partie motrice : combustible embarqué, adaptation des caractéristiques motrices par la transmission du couple moteur, évacuation des pertes et échappement des gaz brulés, auxiliaires de fonctionnement. Les conséquences sur l’environnement et la maintenance de tels engins constituent les aspects majeurs de cette technologie.

Le matériel roulant constitue la seconde composante principale du système ferroviaire après l'infrastructure. Cet article est consacré à l’architecture et à la conception des deux familles de matériel remorqué, wagons ou voitures. Les organes du matériel roulant doivent assurer les fonctions fondamentales telles le roulement, la charge du contenant et les efforts à transmettre, d’eux dépendent la sécurité du transport et ses performances. Le contenant, quant à lui, a pour fonction le confort et la sécurité du transporté, qu’il soit passager ou marchandise. Pour assurer cette mission dans les meilleures conditions, le matériel roulant ferroviaire exige une maintenance mécanique soigneusement élaborée dès la phase d'étude du projet.