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Eine Hybridlokomotive oder Zweikraftlokomotive ist eine Lokomotive, die über zwei unterschiedliche Antriebe (siehe Artikel Hybridantrieb) verfügt. Eine Hybridlokomotive kann zum Beispiel in Form einer dieselelektrischen Lokomotive realisiert sein, welche die für die Fahrmotoren benötigte Elektrische Energie bei Bedarf aus einer Oberleitung oder Stromschiene entnehmen und alternativ auch mit Dieselmotorantrieb fahren kann. Durch diese Technik zeichnen sich die Loks als besonders effektiv und umweltfreundlich aus, da sie als Fahrzeuge mit Stromabnehmern einerseits auf nicht elektrifizierten Bahnen fahren können, ohne dass ein Lokwechsel notwendig ist, und andererseits ihren Verbrennungsmotor auf elektrifizierten Strecken nicht einsetzen müssen.

Hybridlokomotiven werden hauptsächlich für Arbeitszüge verwendet.

Die Deutsche Bahn AG besitzt keine Hybridloks oder -triebwagen. Die ungarische Bahngesellschaft Budapesti Helyiérdekü Vasút (BHÉV) besaß schon in den 1960ern Zweikraftlokomotiven für den Personenverkehr. Bei der Rhätischen Bahn fahren zwei Hybridloks der Reihe Gem 4/4. Mit einer großangelegten Anschaffung begann 2003 auch die nordspanische Gesellschaft FEVE.