主要区别是，性质不同、原理不同、应用不同，具体如下：
一、性质不同
1、电力机车
电力机车、又称电力火车，是指从供电网（接触网）或供电轨中获取电能，再通过电动机驱动车辆行驶的火车。
2、内燃机车
内燃机车，是以内燃机作为原动力，通过传动装置驱动车轮的机车。
二、原理不同
1、电力机车
从沿线轨道供电系统获取能源，其电力来源包括架空电缆、第三轨或电池等。再通过电动机驱动车辆行驶。
2、内燃机车
燃料在汽缸内燃烧，所产生的高温高压气体在汽缸内膨胀，推动活塞往复运动，连杆带动曲轴旋转对外做功，燃料的热能转化为机械功。柴油机发出的动力传输给传动装置，通过对柴油机、传动装置的控制和调节，将适应机车运行工况的输出转速和转矩送到每个车轴齿轮箱驱动动轮，动轮产生的轮周牵引力传递到车架，由车架端部的车钩变为挽钩牵引力来拖动或推送车辆。
三、应用不同
1、电力机车
①、城市轨道
地铁、轻轨、单轨、有轨电车、磁悬浮轨道、旅客自动捷运系统等城市轨道交通线上都运营电力列车。
②、旧线改造
只要经济条件和科技水平许可，各国一般都会尽量将旧铁路电气化升级改造，使电力机车能运作其中。
③、高速铁路
我国新建的高速铁路、快速铁路、城际铁路、市域铁路等都属于电气化铁路，并广泛运行电力动车组。
2、内燃机车
①、 干线机车
干线机车主要用于铁路干线上牵引客、货列车。
②、调车机车
主要用于调车场进行列车编组、解体作业及站段内调车或兼作短途小运转牵引作业，此外也可用于工矿企业内部，担任场内运输任务。
③、 内燃动车组
内燃动车组是指具有内燃机动力装置的动车（动车有两个、分布在列车两端，并且车头造型和车厢是配套设计的）和客车编成的车组，一般适宜于市郊或邻近城市间的短途客运，如和谐长城号动车组。
参考资料来源：百度百科-电力机车
参考资料来源：百度百科-内燃机车
1、外形不同：车形上电力机车的顶部有受电弓及电网，机车运行的时候上方接触电线；内燃机车车顶有烟囱，车上有散热片。
2、动力源差异：内燃机车动力源为柴油机，以柴油作为能源，柴油机连接发电机产生电能。电力机车动力源为外部接触网，直接获得电能，以电能作为能源。
3、内部结构不同：内燃机车受柴油机限制，需配备大量的空间放置油箱、及柴油机配套油水系统，因此挤压了机车其他系统的空间。电力机车仅需额外配备主变压器及相关弓网系统，其余部件性质与内燃机车基本类似。车内部件空间较为宽敞合理。
内燃机车的特点
内燃机气缸内的燃料燃烧使活塞、气缸套、气缸盖和气门等零件受热，温度升高。为了保证内燃机正常运转，上述零件必须在许可的温度下工作，不致因过热而损坏，所以必须备有冷却系统。
内燃机不能从停车状态自行转入运转状态，必须由外力转动曲轴，使之起动。这种产生外力的装置称为起动装置。常用的有电起动、压缩空气起动、汽油机起动和人力起动等方式。
本回答被网友采纳2从机车所用能量特征。电力机车是属于电动机来做功的机车，在铁路的上方必须要有和铁路线保持一致的电力牵引线，车顶的电弓必须要接触电线方能运行；内燃机车可以自身携带燃料和水，只要给出标准的轨道，在任何的时候都可以运行，不受其它方面的影响。
3就自身的性质而言。电力机车在保证铁路供电良好的情况下，可以作比较长的距离运输，可以连续行驶；内燃机车的载油与水有限，只限与机体内部的有效利用范围。如果一列列车要做长距离运行，使用内燃机车，就要采用接力的方式运行，即更换机车，采用断续方法。
4运用局限性。电力机车的运用领域有局限性，只能作为电器化铁路上的交通运输工具，机车的自身具有牵引力大，在我国，多数用于高速和重点的铁路线上，多数作为干线机车来使用，可以重载，作长距离运行；内燃机车在我国铁路上运用较为普遍，这些都与它的性能有关，可以作为干线机车使用，也可以作为调车机车使用[比如DF5型机车]，在没有规定的情况下，现有的内燃机车可以混用。
5用处及特点。电力机车多用于长途高效率的运输，内燃机车多用语普通大众化的牵引工作 。
6。惯性。电力机车由于是以直流点作为驱动机车的动力，属于电动机车，因此说，运行较为平稳，牵引列车时，以平稳和均衡的动力来拉动车辆，牵引动力平衡均一。内燃机车是以高温膨胀的燃气来驱动车辆运行的，是属于热机机车，是后拉前冲的直冲动力，牵引车辆时，是以一贯向前冲的动力来拉动车辆运行。
7用处。电力机车对铁路的各项指标都有着严格的要求，以便作为高效率，高时速的运行工作；内燃机车没那么严格，可以进行任何方式的作业。
8铁路上的分布。电力机车在我国铁路上的用途比较集中，内燃机车比较分散。
9。自身的刹车起车。电力机车受第二轨道的影响，也就是电力牵引线的作用下，运行平稳，速度快，刹车慢，起车快；内燃机车可以自身携带燃料和水来运行，运行自如，刹车快，起车慢。
10外形。最通俗的方法就是来看车形。电力机车的顶部有受电弓及电网，机车运行的时候上方接触电线；内燃机车车顶有烟囱，车上由散热片
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