Die Fahrrinne ist der Teil des Fahrwassers, der für den Verkehr großer Schiffe geeignet ist. Um hier eine Fahrt der heute üblichen Großschiffe mit Tiefgängen bis 14, 5 m zu erlauben, wird die Sohle der Fahrrinne durch Bodenentnahme um bis zu 2,42 m abgesenkt, und zwar nur dort, wo die erforderlichen Wassertiefen nicht bereits auf natürliche Weise entstanden sind. Dies betrifft rund 60 % der Strecke. An einigen Stellen wird auch Boden an den Seiten der Fahrrinne entnommen, um die Begegnung besonders breiter Schiffe zu erleichtern. Zur Ausbaumaßnahme gehören außerdem strömungslenkende Unterwasserbauwerke, Ufersicherungsbauten im Hamburger Hafen und umfangreiche, ökologisch wirksame Renaturierungsprojekte im Uferbereich und an den Zuflüssen der Elbe.

Die Planung und Umsetzung der Ausbaumaßnahmen liegt in den Händen der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung als Teil des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur sowie der Hamburg Port Authority als Teil der Hamburger Behörde für Wirtschaft, Verkehr und Innovation. Die Bundesbehörde leitet die Arbeiten im Gebiet zwischen Elbmündung und Hamburger Landesgrenze, die Hamburg Port Authority ist für die Arbeiten in Hamburg zuständig.

Schadstoffbelastetes Baggergut ist überwiegend in den älteren Bereichen des Hamburger Hafens ein Problem. Es ist das Erbe von Bombardierungen im 2. Weltkrieg und Jahrzehnten sorgloser industrieller Nutzung. Solches Baggergut wird grundsätzlich an Land behandelt und entsorgt. Außerhalb des Hafens ist das Baggergut weitgehend unkritisch. Dies zeigen sowohl die laufenden Schadstoffmessungen im Rahmen der Unterhaltungsbaggerungen und auch die Beprobung des zu baggernden Bodens für die Fahrrinnenanpassung.

Theoretisch ist die Sache klar: Mit erweiterter Fahrrinne transportiert der Fluss bei Flut mehr Wasser stromaufwärts, was zu höheren Pegeln führen kann. Das Ausmaß der Veränderung ist aber von Randbedingungen abhängig und auch steuerbar. Einen wesentlichen Einfluss hat z.B. das Verhältnis des Fahrrinnenvolumens zum insgesamt vorhandenen Volumen des Flussbettes – also seiner Kapazität zur Aufnahme von Wasser. Dieses Verhältnis ändert sich durch die Fahrrinnenanpassung nur wenig. Durch strömungslenkende Unterwasserbauwerke kann außerdem zusätzlicher Reibungswiderstand im Flussbett erzeugt und ein zusätzlicher Wassereintrag minimiert werden. Solche Bauwerke sind vor allem im Mündungsbereich der Elbe vorgesehen und werden gleich zu Beginn der Arbeiten realisiert. In den Gutachten der Bundesanstalt für Wasserbau wird die Fahrrinnenanpassung der Elbe als hochwasserneutral eingestuft.

 
Das anfallende Baggergut, insgesamt 34,5 Mio. m³, wird auf 6 Verbringstellen entlang des unteren Elbverlaufs untergebracht. Bei den Verbringstellen handelt es einerseits um eine Umlagerungsstelle und andererseits um Standorte von Strombauwerken. An der Umlagerungsstelle „Neuer Lüchtergrund“ wird das Baggergut sohlnah eingebracht. Bei den Strombauwerken wird das Baggergut fest eingebaut. Sie bilden qualitativ wie quantitativ das wesentliche Element des Bagger- und Strombaukonzepts. Ihre Funktion ist bedeutsam für die Minimierung des mit der des mit der Fahrrinnenanpassung verbundenen Umwelteingriffes.

Zum Gesamtumfang der Maßnahme gehört auch das sogenannte Beweissicherungsprogramm. Es sieht verbindlich vor, dass  WSV und HPA über einen Zeitraum von 12 Jahren ab Freigabe der neuen Fahrrinne vielfältige Daten kontinuierlich erheben und dokumentieren. Es geht dabei um Wasserstände, Strömungsgeschwindigkeiten, Veränderungen im Flussbett, Salzgehalte, sowie um zahlreiche ökologische Parameter wie Artenvielfalt bei Tieren und Pflanzen.

Im Vorwege der Ausbaumaßnahme wurde die Zuständigkeit für die Unterhaltung im Deichvorland zwischen Land und Bund neu geregelt. Hierdurch wurden Bedenken der Länder ausgeräumt und die Zuständigkeit des Bundes für das Deichvorland klargestellt.

Der Bund hat sich mit beiden Ländern Niedersachsen und Schleswig-Holstein auch für den Fall verständigt, wenn das Deichbestick, also die Deichabmessungen, durch die Fahrrinnenanpassung verändert werden müssen. Hier beteiligt sich der Bund sowohl an der Überprüfung als auch an evtl. erforderlichen Maßnahmen.

Die Maßnahme soll 2021 fertiggestellt sein. Die Kosten belaufen sich nach einem neuen Haushaltsentwurf des Bundes auf insgesamt 776 Millionen Euro. Der Anteil, den Hamburg davon tragen wird, beträgt 286 Millionen Euro.