采用双司机室及内走廊结构的箱型车体。机车走行部为两台可互换的三轴转向架，转向架结构与同样由日本引进的23型柴油机车基本相同，采用无摇枕、无心盘的全旁承支重结构；一系悬挂为轴箱顶端螺旋弹簧，二系旁承悬挂为每侧两组四个的螺旋圆弹簧组，并配有垂向油压减震器；牵引力和制动力通过长颈中心销传递；牵引电动机采用轴悬式驱动方式。24型柴油机车采用与23型柴油机车相同的12PA4V-200VG型柴油机，但在24型柴油机车上的装车功率提高至2,400马力（1,790千瓦）。主传动系统使用交—直流电传动装置，柴油机直接驱动