Demirözü ilçesi 39-50 derece kuzey enlemi, 39-51 derece doğu boylamında olup, Bayburt merkez, Gümüşhane ve Erzincan illeri ile çevrilidir. İlçenin çevresi birbirine çok yakın tepeciklerden oluşmaktadır. En yüksek tepeleri Otlukbeli tepesi (2485m.) Pulur dağı (2185) dır. İlçede sıcaklığın, çok düşük, yağışın az oluşu nedeniyle doğal örtü zengin değildir. Dağınık şekilde ağaç ve ağaçlıklar vardır. İlçenin yüksek olan yerlerinde ise doğal örtüyü çayır otları oluşturmaktadır.
İlçede Yakup abdal, Petekli, Elmalı, Kalecik, Serenli ve Kavaklı köyleri ile Gökçedere beldesinde ormanlık alanlar bulunmakta ise de bu alanlar çok dar bir alanda ve yetersizdir. Yer altı kaynak suları bakımından da fakir olan ilçede Beşpınar (lori) deresi ile Gökçedere (Pulur) deresi akarsu olarak bulunmaktadır. İnşasına başlanan Demirözü Barajı bittiğinde ilçenin bitki örtüsünde ve ikliminde büyük değişiklikler olacaktır.
İklimi
Doğu Karadeniz Bölgesinde yer almasına rağmen ilçe tamamen karasal iklim özelliklerini göstermektedir. İlçede kışlar soğuk ve kar yağışlı, yazları ise az yağışlı ve sıcak geçmektedir. İlçe rüzgar yönünden kuzeyden ve güneyden gelen ruzgarlara açıktır.
Ulaşım : İlçeden İl merkezine 28 Km. lik asfalt yola bağlı olup, İlçe ‘den İl’e karşılıklı her saat başı ulaşımı sağlayan belediye otobüs seferleri mevcuttur.