Модульная конструкция тепловоза ТЭМ23 заключается в том, что он состоит из взаимозаменяемых модулей. 3 Каждый из них имеет законченную конструкцию и через разъёмы подключается к модулю главной рамы. 1

Некоторые модули тепловоза:

• Силовой установки №1. 4 Здесь размещён один из двух дизельных моторов, а также системы его охлаждения, впуска и выпуска. 4
• Силовой установки №2. 4 Здесь находится второй мотор и работающие с ним системы. 4
• Электрического оборудования. 4 В нём расположены тяговые электродвигатели, преобразователи частоты, системы управления и защиты. 4
• Пневмооборудования. 4 Установлены компрессоры, фильтры, ресиверы и другие элементы пневмосистемы. 4
• Холодильной камеры. 4 Здесь находится установка, которая обеспечивает охлаждение масла гидропередачи и других агрегатов. 4
• Вспомогательного оборудования. 4 В нём размещены аккумуляторные батареи, зарядные устройства, системы отопления, вентиляции и кондиционирования. 4
• Кабины машиниста. 4 Здесь расположено рабочее место машиниста, оснащённое эргономичным креслом, панелями управления и контроля, а также узлами видеонаблюдения и связи. 4

Модульная конструкция повышает технологичность сборки и обслуживания тепловоза, что позволяет снизить расходы на его обслуживание и ремонтные простои. 1 В случае выхода из строя или серьёзной поломки какой-либо модуль локомотива его можно легко заменить. 1