绿皮火车内燃机采用燃油燃烧产生高温高压气体驱动活塞运动而实现动力传递的原理。燃油在气缸内点燃后，产生爆炸，释放出能量推动活塞向前运动，进而带动车轮转动。

而内燃机的工作过程主要包括进气、压缩、爆发、排气四个阶段，需要消耗大量能源和产生废气污染。为此，现代绿皮火车逐渐采用更加环保的电力牵引方式，减少对环境的污染和资源的浪费。