Die Alster ist ein 56 Kilometer langer Nebenfluss der Elbe und fließt durch Süd-Holstein und Hamburg. Der bekannteste und prägnanteste Teil der Alster ist der Alstersee, der im innerstädtischen Gebiet Hamburgs durch die Binnen- und Außenalster gebildet wird. Die Bebauung um die Binnenalster herum ist vielfach von weißen Fassaden und kupfergedeckten Dächern gründerzeitlicher Büro- und Geschäftshäuser geprägt.
Das Gewässer wird in der ältesten überlieferten Urkunde vom Ende des 11. Jahrhunderts Alstra genannt. In der Folgezeit finden sich in den Urkunden verschiedene Schreibweisen; Alster taucht erstmals im 15. Jahrhundert auf. Der Name beruht auf einer indogermanischen Wurzel mit der Bedeutung „Gewässer“, „Fluss“.
Die Alster entspringt auf dem Gebiet der Gemeinde Henstedt-Ulzburg. Ihre Quelle befindet sich im Norden des Ortsteils Rhen. Zur Sicherstellung des öffentlichen Zugangs kaufte der Hamburger Alsterverein das Grundstück mit der Quelle 1906 von einem privaten Eigentümer. 1940 wurde die Stadt Hamburg Eigentümer.
Von der Quelle verläuft der teils stark mäandrierende Fluss zunächst nach Norden und knickt wenige hundert Meter weiter flussabwärts in Richtung Osten ab. Nach Passieren von Wakendorf II und der von Norden kommenden Rönne auf Höhe der Bauerschaft Naherfurth sowie dem Unterqueren der B 432 (südlich von Nahe) wendet sich der Fluss Alster schließlich nach Süden. Dabei durchfließt bzw. berührt die Alster – überwiegend in südlicher Richtung – die Gebiete von Bargfeld-Stegen, wo bei Gut Stegen die von Nordosten kommende Alte Alster einmündet, Kayhude (hier beginnt der Alsterwanderweg) und Tangstedt-Rade. Kurz vor der Rader Schleuse mündet die von Osten kommende Sielbek in die Alster ein.
Die Oberalster-Niederung zwischen Wakendorf II im Kreis Segeberg und Tangstedt im Kreis Stormarn ist aus der Verlandung eines in der Weichsel-Kaltzeit gebildeten flachen Eisstausees entstanden. Die Oberalster wurde im 15. Jahrhundert während des Bauens des Alster-Beste-Kanals (auch: Alster-Trave-Kanal) zur Schaffung eines direkten Wasserweges zwischen Hamburg und Lübeck kanalisiert.
Die Alster erreicht kurz nach ihrem Passieren von Wulksfelder Schleuse und Gut Wulksfelde das Hamburger Stadtgebiet, namentlich die Stadtteile Duvenstedt und Wohldorf-Ohlstedt. An der Wohldorfer Schleuse mündet die von Osten kommende Ammersbek ein. Der Fluss windet sich dann durch die Endmoränenlandschaft des Alstertals. Bis zur Mellingburger Schleuse in Lemsahl-Mellingstedt münden in mehreren Naturschutzgebieten die Drosselbek, Bredenbek, Rodenbek, Horstbek und Saselbek ein. In Poppenbüttel folgt ein Wehr auf Höhe der einstigen Poppenbütteler Schleuse und der Burg Henneberg. Die Alster erreicht anschließend Wellingsbüttel und fließt am Herrenhaus Wellingsbüttel vorbei. Sie erreicht in Ohlsdorf ein Wehr auf Höhe der ehemaligen Fuhlsbüttler Schleuse als letzte Wasserstandsregulierung vor der weiter flussabwärts gelegenen Außenalster.
Der Alsterabschnitt von Ohlsdorf bis Einmündung in die Außenalster wird gelegentlich als Streek (niederdeutsch für Gegend) bzw. Alsterstreek bezeichnet. Der Verlauf ist in diesem Abschnitt des Flusses künstlich begradigt. Der alte Flussverlauf führte durch Ringkanal, Brabandkanal und Leinpfadkanal. Parallel hierzu führen der Skagerrakkanal und der Inselkanal Richtung Süden.
Nach dem Bau der Fuhlsbüttler Schleuse (1913, 2011 abgebrochen und ersetzt durch ein Wehr) legte der Hamburger Oberbaudirektor Fritz Schumacher ein Konzept zur Kanalisierung der Alster unterhalb der Schleuse bis nach Eppendorf vor. Sein Konzept sah eine streng architektonische Fassung durch Böschungsmauern, Terrassen und Becken vor. Das Ingenieurwesen der Stadt Hamburg hingegen bevorzugte eine naturnahe Fassung des Flusses Alster. Die entgegengesetzten Entwürfe wurden kontrovers diskutiert, Schumachers Ansatz fand Anklang, schließlich wurden seine Ideen teilweise umgesetzt. In Eppendorf münden die Tarpenbek und an der Grenze zu Harvestehude der Isebekkanal ein. Die Krugkoppelbrücke bildet schließlich die Grenze zur Außenalster.
Der Alstersee entstand 1235 unter Graf Adolf IV. von Schauenburg und Holstein durch Anstauung des Flusses mit einem Damm, um als Mühlenteich für eine (später mehrere) große Kornmühle(n) zu dienen. Die unbewohnten Alsterwiesen wurden dabei großflächig überschwemmt. Nach dem späteren Mühlenpächter Reese erhielt der Damm den Namen Reesedamm, aus dem nach weiteren Verbreiterungen der heutige Jungfernstieg wurde. Erst mit der Errichtung der Hamburger Wallanlagen 1616 bis 1625 wurde der Mühlenteich in Außen- und Binnenalster getrennt. Der Durchfluss der Alster erhielt eine Holzbrücke, mit einem schwimmenden, an Ketten gesicherten Baumstamm als Sperre (Alsterbaum). An dieser Stelle wurde später die Lombardsbrücke und 1953 nördlich davon die Neue Lombardsbrücke (seit 1963: Kennedybrücke) gebaut.
Die Außenalster, die etwa 164 Hektar groß und bis zu 4½ Meter tief ist, ist der größere nördliche Teil des Alstersees. Sie wird von der Alster im Norden sowie Osterbek und Wandse im Osten gespeist. Sie fließt im Süden in die Binnenalster ab.
An die Außenalster grenzen – beginnend im Norden im Uhrzeigersinn – die Stadtteile Winterhude, Uhlenhorst, Hohenfelde, St. Georg, Rotherbaum und Harvestehude.
Rund um die Außenalster liegt der Alsterpark, dessen westlicher Teil (Alstervorland) zur Internationalen Gartenbauausstellung (IGA) 1953 ausgebaut wurde. Hier hat man – mit wenigen Ausnahmen – einen freien Blick auf die Alster. Dies ist besonders reizvoll beim alljährlich stattfindenden großen Feuerwerk aus Anlass des Kirschblütenfestes der japanischen Gemeinde in Hamburg. Erstmals fand dieses Feuerwerk im Jahr 1968 zur Erinnerung an die Pflanzung von rund 5000 Kirschbäumen im Stadtgebiet statt, gestiftet von in der Hansestadt ansässigen japanischen Firmen.
Rund um diesen Stausee ziehen sich Fuß- und Radwege, die bei den Hamburgern zu Erholung und Jogging sehr beliebt sind. Der fast durchgehend direkt am Ufer gelegene Weg wurde für die Läufer mit Halbkilometersteinen markiert und ist 7,4 Kilometer lang. Die Außenalster selbst wird vor allem zum Segeln und Rudern als auch zum Tretbootfahren und für Stand-Up-Paddling genutzt. Als Segelrevier gilt sie als nicht ganz einfach, da die durch die Randbebauung und die einmündenden Straßenzüge häufig wechselnden Windbedingungen einiges Geschick der Segler erfordern – außerdem gilt hier auf dem Wasser grundsätzlich „rechts vor links“ (Alsterschiffe ausgenommen, die Berufsschifffahrt hat immer Vorrang).
An der Außenalster liegen einige der begehrtesten Wohnlagen Hamburgs, unter anderem Harvestehude im Westen und die Straßen Bellevue (Winterhude) und Schöne Aussicht (Uhlenhorst) im Nordosten. Auch das bekannte Hotel Atlantic (St. Georg) liegt hier am südöstlichen Ufer.
Die Lombardsbrücke markiert den alten Verlauf der Stadtbefestigung, die die Außen- von der Binnenalster trennt. Da diese Brücke den Straßenverkehr nicht mehr allein bewältigen hat können, ist bereits 1953 nördlich der alten Querung die Neue Lombardsbrücke hinzugekommen, die 1963 zu Ehren John F. Kennedys nach dessen Ermordung in Kennedybrücke umbenannt worden ist. Auf ihrem Gehweg (Nordseite) ist der 10°-Meridian im Pflaster gekennzeichnet.
Die beiden Brücken sind für den innerstädtischen Fahrzeugverkehr sowie für den Eisenbahn-Nah- und Fernverkehr (Hamburg-Altonaer Verbindungsbahn) von großer Bedeutung. Die Alster teilt die Stadt in Ost und West und stellt den Nahverkehr vor ein Problem. Es gab bereits mehrere Planungen für Verkehrsgroßprojekte, die die Außenalster in einem Tunnel unterqueren sollten. In den 1920er Jahren sollte eine U-Bahn-Strecke (Alsterhalbring) mit Alsterquerung zwischen Hallerstraße und Mundsburg gebaut werden. In der Nachkriegszeit war im Zuge einschneidender Straßenbauprojekte die Realisierung eines Schnellstraßentunnels zur Nordumfahrung der Innenstadt sowie der Alsterbrücken angedacht, ebenso der Bau einer dritten Lombardsbrücke als kreuzungsfreie Verbindung zwischen Wallringtunnel und Esplanade.