A frenagem dinâmica é um método de frenagem utilizado por uma locomotiva – apenas para citar um exemplo -, onde os motores elétricos da tração de diesel/elétrico são invertidos, transformando efetivamente os motores em geradores. Este tipo de frenagem pode ser classificada em dois tipos, a frenagem reostática e a frenagem regenerativa. A frenagem reostática converte a energia do movimento em calor, enquanto que a frenagem regenerativa retorna com a energia elétrica de volta para a rede elétrica, como no caso de uma locomotiva elétrica. Outra forma de frenagem dinâmica é conhecida como fusão dos dois tipos, onde os motores elétricos são utilizados em conjunto com o sistema de freio a ar.

Desconhecido para muitas pessoas, uma locomotiva elétrica a diesel não é alimentada diretamente pelo motor diesel que o equipamento possui. A tarefa primária do diesel é transformar um gerador, que forneça energia para grandes motores elétricos montados entre as rodas da locomotiva da unidade. Estes motores, conhecidos como motores de tração, não só fornecem uma energia incrível para conduzir a locomotiva e puxar a composição, por exemplo, em rampas íngremes, sendo que eles podem também ser utilizados para a frenagem dinâmica. Isto pode fornecer tanto quanto 70 por cento da força de frenagem de uma locomotiva, no entanto, é geralmente menos eficazes a velocidades baixas.frenagem dinâmicaDurante as diversas aplicações de frenagens dinâmicas, os motores de tração possuem a fiação comutada para converter os motores em geradores. Como as rodas da locomotiva após a conversão estão conectadas por geradores, o torque é entregue na direção oposta do que os motores estavam puxando. Esta força de frenagem dinâmica é convertida em vigor de calor através da utilização de um grande banco de resistores montados na parte superior da locomotiva. Grandes ventiladores puxam o ar fresco através do banco de resistores para gerenciar a temperatura. Sistemas de computadores de bordo podem detectar uma sobrecarga de frenagem dinâmica como um aumento de calor, e assim, mudar o sistema de freio dinâmico para uma posição desligada, momento em que a locomotiva opera em um sistema de freio a ar somente, para não sobrecarregar o sistema.

Em um sistema regenerativo, a geração elétrica a partir do sistema de frenagem é reenviada para a rede elétrica, no caso de locomotivas elétricas, e em unidades de baterias de armazenamento em grandes locomotivas e estaleiros especialmente equipados. No caso de uma locomotiva elétrica, se a rede de alimentação de energia é incapaz de aceitar a saída elétrica da frenagem dinâmica, o sistema muda automaticamente para um sistema de reostático onde a energia é convertida em calor. A frenagem dinâmica por si só não é capaz de parar a composição, e sim diminuir bruscamente para abaixo 16 ou 19 km/h, exigindo que o sistema de frenagem de ar seja utilizado em conjunto com o sistema de frenagem dinâmica.