Demam merupakan tanda dan gejala dari suatu penyakit. Demam umumnya membuat kalangan orang tua menjadi takut dan fobia karena orang tua beranggapan bahwa demam merupakan penyakit yang serius. Orang tua merasa lega jika demam anak berhasil diturunkan karena beranggapan bahwa penyakit akan sembuh. Sampai saat ini penelitian yang berkaitan dengan faktor yang mempengaruhi perilaku pencarian pengobatan pada anak demam belum dilakukan penelitian di Indonesia. Tujuan penelitian untuk mengetahui faktor yang mempengaruhi perilaku orang tua dalam pencarian pengobatan pada anak demam di Wilayah Kerja Puskesmas Ngaglik Sleman Yogyakarta. Desain penelitian yang digunakan dalam penelitian adalah “Cross Sectional”. Tehnik pengambilan sampel pada penelitian ini menggunakan accidental sampling dengan jumlah sampel 96 orang tua yang memiliki anak balita demam. Analisis bivariat menggunakan chi square dan analisis multivariat menggunakan regresi logistik. Diketahui bahwa 62,5 % orang tua berobat ketenaga kesehatan dan 37,5 % orang tua yang melakukan pengobatan ke non kesehatan ketika anak demam. Hasil analisi bivariat mendapatkan variabel yang secara signifikan berhubungan dengan perilaku pencarian pengobatan yaitu persepsi sakit, umur anak dan nasehat orang lain dengan p value < 0,05. Analisis multivariat mendapatkan variabel yang paling mempengaruhi perilaku pencarian pengobatan yaitu persepsi sakit. Terdapat hubungan antara persepsi sakit, umur anak dan nasehat orang lain terhadap perilaku pencarian pengobatan orang tua pada anak demam, Kata Kunci: Demam, perilaku pencarian pengobatan, anak balita