Hamowanie dynamiczne to metoda hamowania lokomotywy poprzez odwrócenie elektrycznych silników trakcyjnych w lokomotywie spalinowo-elektrycznej, skutecznie przekształcając silniki w generatory. Ten rodzaj hamowania można podzielić na jeden z dwóch rodzajów hamowania dynamicznego: hamowanie reostatyczne lub regeneracyjne. Hamowanie reostatyczne przekształca energię hamowania w ciepło w lokomotywie spalinowo-elektrycznej, podczas gdy hamowanie regeneracyjne zwraca energię elektryczną do sieci, podobnie jak lokomotywa elektryczna. Inną formą hamowania dynamicznego jest tak zwany hamulec mieszany, który wykorzystuje silniki elektryczne w połączeniu z pneumatycznym układem hamulcowym.
Wielu nie wie, że lokomotywa spalinowo-elektryczna nie jest napędzana bezpośrednio przez ogromny silnik wysokoprężny, który ją napędza. Głównym zadaniem diesla jest zasilanie generatora zasilającego duże silniki elektryczne zamontowane między kołami napędowymi lokomotywy. Silniki te, zwane silnikami trakcyjnymi, zapewniają nie tylko niesamowitą moc napędzania lokomotywy i wciągania pociągu pod górę, ale mogą być również wykorzystywane do dynamicznego hamowania. Może to zapewnić do 70 procent siły hamowania lokomotywy, ale zwykle jest mniej skuteczne przy małych prędkościach.
W zastosowaniach z hamowaniem dynamicznym okablowanie silnika trakcyjnego jest przełączane w celu przekształcenia silników w generatory. Kiedy koła lokomotywy obracają się teraz generatorami, moment obrotowy jest dostarczany w przeciwnym kierunku, niż silniki ciągnęły. Ta dynamiczna siła hamowania jest przekształcana na moc cieplną dzięki zastosowaniu dużej liczby rezystorów zamontowanych na górze lokomotywy. Duże wentylatory chłodzące przeciągają świeże powietrze przez zespół oporowy, aby kontrolować temperaturę. Pokładowe systemy komputerowe mogą rozpoznać przeciążenie hamulca dynamicznego jako nagromadzenie ciepła i wyłączyć dynamiczny układ hamulcowy, w którym to momencie lokomotywa pracuje w układzie hamulcowym wyłącznie z powietrzem.
W systemie regeneracyjnym energia generowana z układu hamulcowego jest przekazywana z powrotem do sieci energetycznej w przypadku lokomotyw elektrycznych oraz do dużych systemów magazynowania akumulatorów w przypadku specjalnie wyposażonych lokomotyw manewrowych. Jeżeli sieć energetyczna lokomotywy elektrycznej nie może wchłonąć energii elektrycznej hamowania dynamicznego, system automatycznie przełącza się na system reostatyczny, w którym energia jest zamieniana na ciepło. Samo hamowanie dynamiczne nie jest w stanie zatrzymać pociągu i gwałtownie spada poniżej 16-19 km/h, co wymaga, aby pneumatyczny układ hamulcowy zawsze wzmacniał dynamiczny układ hamulcowy.
