La locomotiva D.145 è una locomotiva diesel a trasmissione elettrica per servizio di manovra pesante. La locomotiva riprende una configurazione molto usata all'estero ma poco utilizzata in Italia; è del tipo monocabina con posto di comando doppio in posizione paracentrale. Il telaio è montato su due carrelli a due assi a completa aderenza. I due motori diesel a 4 tempi e ad iniezione diretta, sono posti nell'avancorpo anteriore; sono a 12 cilindri disposti a V e forniscono la potenza UIC di 515 kW ciascuno a 2100 g/m. Il raffreddamento e di tipo intercooling a circolazione forzata. La trasmissione è del tipo elettrico ad azionamento elettronico trifase. I motori di trazione sono 4, 2 per carrello, e sono del tipo trifase asincrono a 6 poli alimentati alla tensione massima di 800 volt. Il freno è elettrico reostatico ed anche di tipo pneumatico a dischi e meccanico di stazionamento. Una caratteristica interessante del rotabile è la possibilità di operare anche con un solo gruppo motore-generatore in quanto il sistema è predisposto per alimentare tutti e 4 i motori di trazione sia in caso di avaria che in caso di economia di esercizio.
Le locomotive sono atte anche all'effettuazione di treni merci essendo in grado di raggiungere la velocità massima di 100 km/h; in manovra la velocità massima viene limitata a 50 km/h.
