O Dicionário da Língua Portuguesa Contemporânea, da Academia das Ciências de Lisboa, classifica obrigado como uma interjeição e «muito obrigado» como uma locução interjectiva. O Dicionário Houaiss não é tão peremptório e classifica obrigado como adjectivo «empregado também interjetivamente».
Noutras fontes, mais duvidosa se torna a classe de palavras de obrigado. O Dicionário da Língua Portuguesa, da Porto Editora, diz que, como forma de agradecimento, se trata de «exclamação que exprime agradecimento». Na Nova Gramática do Português Contemporâneo, de Celso Cunha e Lindley Cintra, e na Moderna Gramática Portuguesa, de Evanildo Bechara, não se incluem as formas de agradecimento entre as interjeições.
Observe-se que o Dicionário Terminológico (DT), isto é, a nova versão da TLEBS, ao definir interjeição como «palavra invariável», parece, por um lado, excluir a fórmula obrigado, porque esta varia em género em função do sexo do enunciador; por outro, descreve interjeição como tendo «uma função exclusivamente emotiva» e um valor que «depende do contexto de enunciação e corresponde a uma atitude do falante ou enunciador». Se é assim, obrigado e «muito obrigado» são ainda interjeições, embora não de um modo típico, dada a variação em género.
Em suma, apesar da identificação da classe de palavras de obrigado e «muito obrigado» poder ser assunto controverso, considero que a classificação proposta pelo dicionário da Academia das Ciências é adequada, porque obrigado e «muito obrigado» dão expressão a um agradecimento, ou seja, manifestam uma atitude do falante.