Das HHLA Container Terminal Altenwerder gilt weltweit als "State of the art". Ein neuartiges Terminal-Layout und viele speziell entwickelte Arbeitsabläufe haben den Containerumschlag effizienter und sicherer gemacht.

Neben dem kompakten Layout mit klarer Gliederung und kurzen Wegen ist hochgradige Automatisierung das Markenzeichen für Altenwerder. Ein komplexes, ständig weiterentwickeltes IT-System übernimmt die Steuerung verschiedener Elemente, von der Containerbrücke bis zur Lagerhaltung. Das optimierte Zusammenspiel ist Basis der hohen Effizienz des Terminals.

Der Containerumschlag ist in zwei Phasen aufgeteilt: An der Wasserseite löschen und laden die besonderen, mit zwei Katzen ausgestatten Containerbrücken die Stahlkisten vom  bzw. auf das Schiff. Die Hauptkatze der Containerbrücke wird von einem Fahrer bedient, der die unvermeidlichen Bewegungen des Schiffes mit Fingerspitzengefühl ausgleicht. Computer sind dazu nicht in der Lage und erreichen auch nicht die Produktivitäten erfahrener Brückenfahrer. Auch lässt sich die Verantwortung für die Sicherheit des Umschlags an dieser Schnittstelle Schiff-Terminal nicht an den Computer übergeben.

Der Container wird auf einem höher gelegenen Arbeitsportal abgesetzt, wo Lascher die Twistlocks entfernen bzw. anbringen. Außerdem wird dort noch einmal die Kennung der Boxen überprüft. Anschließend übernimmt die zweite, so genannte Portalkatze den Container automatisch und setzt ihn auf ein Automated Guided Vehicle (AGV). 74 dieser Fahrzeuge sorgen für den Transport zwischen den Brücken und dem Containerlager. Sie finden ihren Weg völlig selbstständig ohne menschliche Anweisungen. Die AGV suchen sich den schnellsten Weg anhand von mehr als 19.000 Transpondern, die in den Boden eingelassen sind. Deren Signale werden an eine eigens entwickelte Software weitergeleitet, die den kürzesten Weg zum Ziel unter Berücksichtigung der anderen Fahrzeuge errechnet und steuert.

Diese komplexe Software hilft auch dabei, den Schienen- und Straßenverkehr auf dem gesamten Terminal mit dem Containerumschlag zu kombinieren und zu optimieren. Das System steuert über Datenfunk die diversen Kräne und Zugmaschinen. Erreicht werden dadurch kürzere Fahrstrecken, weniger Leerfahrten und termingerechte Abwicklung aller Transportaufträge. Die optimale Auslastung aller Ressourcen spart Kosten und steigert die Qualität und Produktivität der gesamten Terminallogistik.

Das Containerlager besteht aus 26 Lagerblöcken, die von jeweils zwei RMG bearbeitet werden. Diese Lagerkräne sind unterschiedlich hoch und können daher parallel zueinander arbeiten. Auf diese Weise können auch Container ausgeliefert werden, wenn einer der Kräne wegen Wartungsarbeiten nicht zur Verfügung steht. Die Boxen werden nach den Vorgaben der EDV gelagert und die Stellplätze in ruhigen Phasen so optimiert, dass die Auslieferung möglichst schnell erfolgt. Die Ausgabe an der Landseite erfolgt durch Mitarbeiter im Kontrollzentrum, die den Container per Joystick und Kamera auf LKW oder Chassis absetzen. Den Transport zwischen Blocklager und Bahnverladung übernehmen 300 terminaleigene Chassis und 14 Zugmaschinen.

Das Terminalgelände ist im westlichen Bereich nicht nur an die Autobahn A7 (Waltershof) angebunden, sondern verfügt auch über einen eigenen Containerbahnhof für den Kombinierten Verkehr. Der Kombi-Transeuropa Terminal Hamburg (KTH) ist mit dem europäischen Schienennetz verbunden und besteht aus sieben parallelen Gleisen, auf denen auf 700 Meter Länge  Ganzzüge mit Hilfe von drei Portalkränen mit Drehwerkkatzen abgefertigt werden. Direkt neben dem CTA entsteht bzw. wächst ein Güterverkehrszentrum, das eine noch intensivere Verzahnung von logistischen Prozessen und Leistungen rund um den Container ermöglicht.

Als Ende der 1990er Jahre die Pläne der HHLA zum Bau eines weitgehend automatisierten Containerterminals in Altenwerder bekannt wurden, lösten sie Skepsis aus. Inzwischen hat der CTA sogar die Erwartungen seiner Planer mehr als erfüllt. Eine Vielzahl von Optimierungen einzelner Schnittstellen führt dazu, dass die Kapazität und Produktivität des CTA deutlich über dem Plan liegt.